Бабочки показывают происхождение видов, как эволюционный процесс, а не одномоментное событие
Эволюция новых видов может быть не такой сложной, как кажется, даже тогда, когда расходящиеся популяции остаются в контакте и продолжают производить потомство. Таков вывод исследования, в котором рассматривалась полная последовательность генома 32 бабочек-нимфалид (Heliconius) из тропических лесов Центральной Америки, представляющих пять разных видов – сообщает портал sciencedaily.com.
«Бабочки провели для нас красивый естественный эксперимент, который поможет в решении важных вопросов насчет эволюции», говорит Маркус Кронфорст из Университета Чикаго. «Даже в качестве биологов мы часто думаем о происхождении новых видов как о моменте времени, когда новый вид отделяется от старого, и этот тип мышления находит свое отражение в идее рисуемых нами эволюционных «деревьев» или филогенеза. На самом деле, эволюция является долгосрочным процессом, который происходит поэтапно, и видообразование ничем не отличается».
Кронфорст и его коллеги обнаружили, что начальное расхождение между популяциями бабочек ограничено небольшой частью генома. В случае бабочек, ключевыми являются те гены, которые участвуют в компоновке узоров крыла. Бабочки исследованных видов имеют очень разные варианты крыльев, что важно в брачном поведении бабочек и для избегания ими хищников.
Сравнение этих родственных и скрещивающихся между собой видов с несколько более отдаленным третьим видом показало, что сотни геномных изменений возникли довольно быстро по эволюционному времени - через некоторое время после того, как образовались те первые различия.
«Мы считаем, что лишь небольшая часть генома заметно отличается между близкородственными видами, но все же гораздо большая доля генома - большая, чем вы ожидали бы - показывает аналогичные различия между более отдаленно родственными видами», объясняет Кронфорст. «Это показывает, что генетические изменения, которые имеют важное значение для видообразования, плотно сконцентрированы на ранних этапах видообразования, но уже не столь ярки позже в процессе; общая картина расхождения генома начинается медленно, а затем резко интенсифицируется».
Исследователи рассматривают этот процесс как своего рода перетягивание каната между естественным отбором и потоком генов. В результате в случае бабочек произошла быстрая дивергенция видов благодаря сочетанию новых мутаций и заимствованных генов. Геномы бабочек также показывают, что те же самые места в геноме играют важную роль в нескольких событиях видообразования.
«Помимо бабочек, вполне возможно, этот тип видообразования, в котором естественный отбор в экологических целях вызывает возникновение новых видов, имел важное значение и в эволюции других организмов», говорит Кронфорст.