
Международная исследовательская группа с участием Спартака Н. Литвинчука из Института цитологии РАН изучала некоторые загадки, лежащие в основе формирования видов.
Как могут родственные популяции превратиться в отдельные виды? Этот вопрос волновал биологов еще со времен Чарльза Дарвина.
Часть исследователей считает, что это быстрый процесс, вызванный мутациями нескольких ключевых генов, которые определяют выбор полового партнера и выживание в дикой природе. Другие видят этот процесс постепенным, связанным со случайным накоплением различий в геномах в течение длительного времени. Когда две популяции становятся изолированными, все их гены накапливают мутации и постепенно становятся несовместимыми, что в конечном итоге вызывает проблемы с развитием и фертильностью гибридов. Чтобы оценить эти две гипотезы, мы изучили гибридные зоны (более 40) на примере бесхвостых амфибий, используя геномные методы. Оказалось, что репродуктивная изоляция развивается постепенно за счет накопления множества «барьерных генов» с небольшим эффектом. Когда линии «молодые», их геномы легко смешиваются. Однако, если время расхождения равно нескольким миллионам лет, поток генов между популяциями становится чрезвычайно ограниченным, так как сотни генов больше не функционируют нормально. Таким образом, расхождение популяций постепенно снижает их совместимость, пока их смешивание не становится невозможным.
Dufresnes C, Brelsford A, Jeffries DL, Mazepa G, Suchan T, Canestrelli D, Nicieza A, Fumagalli L, Dubey S, Martínez-Solano I, Litvinchuk SN, Vences M, Perrin N, Crochet P‑A. 2021. Mass of genes rather than master genes underlie the genomic architecture of amphibian speciation. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. https://doi.org/10.1073/pnas.2103963118