Исследователи из Университета Макгилла и Лесной службы США показали, что растения, пережившие сильное давление со стороны человека, хранят в своей ДНК долговременную память об этом опыте. Даже спустя поколения такие популяции несут следы прошлых потерь в виде снижения генетического разнообразия. А именно оно помогает видам приспосабливаться к изменению климата, болезням и другим стрессам.
На первый взгляд две популяции могут выглядеть одинаково благополучными. Однако одна из них может оказаться более уязвимой в будущем, если ее генофонд беднее и хуже «перемешан». В таких случаях эволюционные реакции на новые условия замедляются, и вид теряет гибкость. Особенно это характерно для растений, способных к самоопылению, — они быстрее накапливают генетическую однородность.
Чтобы проследить, как прошлое отражается в ДНК, ученые выбрали бальзамин капский (Impatiens capensis) — обычное североамериканское растение, которое часто растет небольшими изолированными группами среди сельхозугодий и городских территорий. Хотя вид не считается редким, он удобен как модель благодаря способности формировать популяции без перекрестного опыления.
Исследователи собрали образцы из пойменных лесов и болот Висконсина и создали эталонный геном — подробную генетическую карту. Затем с помощью демографического моделирования они восстановили историю отдельных популяций: периоды роста, резких спадов и последующего восстановления. Выяснилось, что популяции, пережившие меньше сильных сокращений численности и имевшие больше времени на восстановление, сохраняли более высокое разнообразие, меньший уровень инбридинга и более «перемешанные» геномы. Те же, кто прошел через сильные сокращения численности, оставались генетически беднее и менее гибкими.
Геном здесь работает как колода карт: чем чаще ее перетасовывают, тем больше вариантов комбинаций. Если же перетасовок мало, полезные гены остаются связанными в крупных блоках и хуже участвуют в отборе. Такие различия могут сохраняться десятки поколений и не объясняются одной лишь текущей численностью популяции.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что растения могут управлять своими семенами.
