Исследователи из Института проблем передачи информации РАН и Сколковского института науки и технологий вместе с коллегами из Иркутского и Московского государственных университетов показали, что параллельная эволюция, при которой формируются адаптации, может затрагивать тысячи генов у близкородственных видов. Ранее считалось, что это характерно только для единичных генов. Статья об открытии опубликована в журнале Genome Biology and Evolution. 

Иногда в основе формирования сходных адаптаций лежат одни и те же мутации, которые возникают независимо друг от друга — как будто эволюция повторяет свой путь. Это называется параллельной эволюцией. Зачастую доказать, что такие мутации возникли не случайно, а действительно помогают организмам приспосабливаться к условиям окружающей среды, довольно трудно. До сих пор биологи смогли подтвердить адаптивные параллельные мутации только в некоторых генах или небольших группах взаимосвязанных генов.

Теперь российские исследователи проанализировали белок-кодирующие последовательности 46 видов рачков-бокоплавов, которые живут в озере Байкал. Авторы хотели выяснить, повышаются ли темпы адаптивной параллельной эволюции в близкородственных видах, которые возникли в результате вспышки видообразования в небольшой географической области.

В результате исследователи выяснили, что в генах байкальских рачков адаптивные параллельные мутации в ДНК не случайны. Такие изменения затрагивают несколько тысяч генов. Опираясь на базовые закономерности молекулярной эволюции, биологи смогли доказать, что обнаруженные ими мутации действительно вызваны адаптацией к среде обитания. Однако, какие именно приспособления связаны с обнаруженными мутациями, остается загадкой.

«В Байкале обитают сотни видов эндемичных рачков-бокоплавов, которые образовались из нескольких видов, когда-то заселивших озеро. Они освоили всевозможные экологические ниши — среди них есть как хищники, так и планктонные формы и паразиты. Параллелизмы были найдены даже между формами, имеющими совершенно разный образ жизни», — подводит итог первый автор исследования, аспирантка Сколтеха Валентина Бурская.