Версия для слабовидящих
Геномы дарвиновых вьюрков рассказали об адаптации и эволюции птиц Печать Email
Новости науки
13.02.2015

Исследователи из Принстонского университета (США) и университета Упсалы (Швеция) изучили генетику галапагосских или дарвиновых вьюрков (Geospizinae), которых английский натуралист Чарльз Дарвин описал во время своего кругосветного путешествия на корабле "Бигль".

"Мы узнали больше о генетической основе эволюции, и это захватывающие открытия", – рассказывает в пресс-релизе Питер Грант (Peter Grant), профессор зоологии, эволюционной биологии и экологии из Принстонского университета.

Вместе со своей женой и соавтором Розмари Грант (B. Rosemary Grant), Питер изучает вьюрков в течение 40 лет на засушливых скалистых островах Дафне (Daphne Island) и Геновеса, входящих в состав Галапагосского архипелага.

После того как супруги Грант собрали образцы ДНК, их расшифровали и исследовали учёные из Упсалы. Учёным пришлось сравнить геномы 120 птиц, относящихся к 15 видам дарвиновых вьюрков и двум родственным видам.

В конце концов, они выявили участок ДНК, который выглядел иначе у видов с тупыми клювами (таких, как большой земляной вьюрок Geospiza magnirostris) по сравнению с остроклювыми видами (например, большим кактусовым земляным вьюрком Geospiza conirostris).

На этом участке ДНК исследователями был обнаружен ген, известный как ALX1, который ранее был идентифицирован в организме человека и мышей как ответственный за формирование черт лица. Мутации, которые подавляют активность этого гена, вызывают серьёзные врождённые дефекты у человека (например, волчью пасть).

"Это очень любопытный пример: небольшие мутации в гене, который имеет решающее значение для нормального развития, приводят к фенотипической (наблюдаемой) эволюции", – говорит Лейф Андерссон (Leif Andersson), профессор функциональной геномики в университете Упсалы.

Своё второе название вьюрки получили в честь Чарльза Дарвина, который впервые оценил их значение с точки зрения эволюционной биологии (фото K.T. Grant).

Однако самым захватывающим и интересным выводом исследования оказалось обнаружение того, что один и тот же ген может отличаться у особей одного и того же вида.

Например, представители вида средний земляной вьюрок (Geospiza fortis), могут обладать как тупым клювом, так и заострённым.

По словам Питера Гранта, этот вывод очень важен — он показывает, как может протекать эволюция в пределах вида. Когда некоторые особи имеют черту, помогающую выживанию (например, тупой клюв позволяет вскрывать жёсткие семена), выгодные гены будут передаваться из поколения в поколение, в то время как особи с острыми клювами постепенно вымрут. Эта генетическая вариация является яркой иллюстрацией работы естественного отбора.

Тут стоит отметить, что форма и размер клюва имеют решающее значение для выживания вьюрков на островах, периодически терзаемых засухами, вулканической активностью и ливнями, принесёнными Южной осцилляцией. Птицы используют свои клювы для того, чтобы вскрыть жёсткие семена, вытащить насекомых из переплетения веток и чтобы выпить нектар из цветков кактуса. В период засухи птицы, приспособленные извлекать пищу из различных источников, имеют больше шансов выжить.

Чарльз Дарвин впервые описал вьюрков и их эволюцию во время своего плавания на корабле "Бигль" (фото SPL).

В течение последних четырёх десятилетий Гранты и их коллеги обнаружили, что форма и размер клювов трижды оказались очень важны для эволюции вьюрков: во времена экстремальной засухи в 1977, 1985 и 2004 годах.

Учёные также выяснили, что гены могут передаваться от одного вида к другому в случае спаривания особей из близкородственных видов. У многих видов птиц при таком стечение обстоятельств птенцы получаются стерильными, то есть не могут продолжить род. Но, как выяснилось, гибридное потомство галапагосских вьюрков может спариваться с особями любого из двух родительских видов. Получившиеся птенцы могут быть отнесены учёными к одному или другому виду в зависимости от внешних характеристик и пения, но они на самом деле несут гены обоих разновидовых родителей.

В ходе этого процесса, известного как интрогрессия (introgressiya), генетический материал может передаваться между видами и способствовать появлению новых видов. Исследование обнаружило свидетельства обширной интрогрессии, происходившей на протяжении последнего миллиона лет. Выходит, что этот процесс протекает практически с тех самых времён, когда вьюрки только заняли архипелаг.

Научная статья Грантов и коллег была опубликована в издании Nature 11 февраля 2015 года, за день до 206-го дня рождения Чарльза Дарвина.

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2348777

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта