Мухи могут изменять свой геном в течение нескольких недель — исследование
Мухи адаптируются к меняющимся условиям окружающей среды с изменениями всего их генома и набора физических характеристик всего за несколько недель, показало новое исследование Пенсильванского университета, 17 марта сообщает Phys.org.
В ходе эксперимента, который длился всего четыре месяца, исследователи зафиксировали изменения в 60% генома мух. Благодаря этому прямому наблюдению за быстрой и непрерывной адаптацией в ответ на окружающую среду биологи установили новую парадигму представлений о временной шкале эволюции.
В процессе исследования ученые разработали экспериментальный фруктовый сад для изучения мух в реальных условиях окружающей среды. Исследователи начали текущее расследование, выпустив 1000 плодовых мух Drosophila melanogaster в каждом из 10 вольеров в июле 2014 года. Их кормили, но в остальном предоставляли самим себе. На пике эксперимента численность каждой популяции возросла примерно до 100 000 особей.
Раз в месяц ученые удаляли отдельных мух и 2500 яиц из каждого вольера, и выращивали их отдельно. Затем они анализировали их по шести различным физическим характеристикам, которые, как известно, регулируются множеством генов, таких как репродуктивный успех и устойчивость к холоду.
Кроме того, во время каждой из этих ежемесячных проверок исследователи случайным образом отбирали 100 мух из популяции каждого вольера и секвенировали их геномы как объединенную группу. Доказательства как физических, так и геномных данных были очевидны: мухи эволюционировали, приспосабливаясь к окружающей среде, и они делали это быстрее, чем кто-либо когда-либо измерял раньше.
«Мы видим, что популяции способны отслеживать различия в окружающей среде, — сказал профессор биологии Пол Шмидт. — Это не было реакцией на единичное, выборочное событие, такое как засуха. Популяции постоянно эволюционировали и менялись на протяжении всего эксперимента».
Масштабы адаптации стали неожиданными: более 60% генома мух эволюционировали прямо или косвенно во время эксперимента. Но что сделало полученные результаты особенно убедительными, так это то, что направление адаптации менялось несколько раз, раскачиваясь подобно маятнику по мере изменения условий окружающей среды.
Хотя плодовые мушки размножаются в гораздо более сжатых временных масштабах, чем люди, исследователи говорят, что их результаты имеют отношение к более долгоживущим и медленно регенерирующим видам, таким как люди.
