Цунами

Цунами перемешало два вида рыб и запустило эволюционный эксперимент

После цунами 2011 года в Японии морская и пресноводная колюшка оказались в одних водоемах и начали скрещиваться. Ученые девять лет наблюдали за популяцией и выяснили, как видовые границы сохраняются при гибридизации.
Автор Наука Mail

Ученые изучают, как виды сохраняют свои границы, когда среда меняется из‑за человека или природных катаклизмов. Если разные, но родственные виды начинают жить рядом, они могут скрещиваться и давать смешанное потомство, при этом природа нередко «убирает» чужие гены — так видовые границы держатся даже после смешивания. Но как быстро это происходит и какие механизмы тут работают, до конца не ясно.

Схема гибридизации колюшки
Слева: пресноводный пруд, образовавшийся в Оцути, префектура Иватэ, в результате цунами и проседания грунта, связанных с Великим восточно-японским землетрясением 2011 года. В центре: гибридная популяция трехиглой колюшки и японской морской колюшки, обнаруженная в этом пруду. Справа: Схематическое изображение того, как морская японская морская колюшка была занесена в пресноводный пруд цунами, а пресноводная трехиглая колюшка была занесена из верхнего течения обратным течением. Два вида соприкоснулись, что привело к межвидовой гибридизацииИсточник: Chihiro Kinoshita

Ярким примером служат события после цунами 2011 года в Японии, когда волна высотой больше 10 м изменила прибрежную среду и буквально перемешала обитателей: морская колюшка и пресноводная трехиглая колюшка оказались в одних и тех же водоемах в центре города. Между ними началось смешивание (гибридизация).

Группа исследователей наблюдала за этой популяцией девять лет: в 2012 году гибридами были 38% рыб, но затем чужеродные участки генома стремительно сокращались. Уже к 2020 году популяция почти полностью вернулась к геному пресноводной колюшки — это произошло примерно за 10 поколений.

Цунами
Ученые девять лет наблюдали за колюшкой после цунами в ЯпонииИсточник: Unsplash

Оказалось, что важную роль играют не только сильные барьеры (например, связанные с приспособлением к пресной воде или стерильностью гибридных самцов), но и множество мелких генетических несовместимостей по всему геному. Вместе они помогают виду «очищаться» от чужих генов.

Это одно из редких исследований, где ученые проследили геномные изменения в природе с самого начала гибридизации и на протяжении десятка поколений, и уточнили, как разные репродуктивные барьеры совместно сохраняют видовые границы.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что биологи вычислили возможное «окно» для зарождения жизни на Земле.