272

Эволюция за сто лет: как радужная форель превратилась из обитателя океана в озерного жителя

Эволюция за сто лет: как радужная форель превратилась из обитателя океана в озерного жителя Форель, Радужная форель, Пресноводные рыбы, Океанические рыбы, Эволюция, Адаптация, О Мичиган, Длиннопост

Мы привыкли считать, что эволюция – это длительный процесс, занимающий тысячи, если не миллионы лет. Но есть примеры, когда биологический вид существенно меняется за время, сравнимое с жизнью человека, пусть и очень длинной. Именно так поступила радужная форель, которую в конце XIX в. выловили в океанских водах у берегов Калифорнии и с целью развития рыболовного промысла выпустили в пресноводное озеро Мичиган, одно из американских Великих озер. И рыбе пришлось срочно приспосабливаться к изменению условий обитания


Существует две формы радужной форели (Oncorhynchus mykiss): одна живет в реках, другая – в океане. Последняя большую часть своей жизни проводит в соленой воде, а в реки заходит только на время нереста. Так что рыба, которую «переселили» в озеро Мичиган, в принципе была способна существовать в пресной воде. Но чтобы успешно выживать в такой среде в течение всего жизненного цикла, популяция должна была измениться на генетическом уровне.


Чтобы выяснить, какие адаптации и изменения генома произошли у рыб за истекшую сотню лет, ученые из Университета им. Пердью (США) секвенировали геном 264 особей, выловленных в 1983 и 1998 гг. в озере и у берегов Калифорнии. Океанические экземпляры послужили генетическими аналогами рыб-прародителей озерной форели.


Оказалось, что три области генома современных обитателей озера существенно изменились по сравнению с предковой формой. Две из них связаны с процессами водно-солевого обмена, что закономерно: пресноводные рыбы нуждаются в аккумуляции солей из воды, океанические же, напротив, в их выведении из организма, и в этой работе задействованы разные белки.


Третья область ДНК, отличающаяся у представителей океанической и пресноводной форм радужной форели, имеет отношение к процессу заживления ран. Еще в первой половине прошлого века в озеро Мичиган проникли и прекрасно обжились морские миноги, которые являются наружными паразитами рыб, преимущественно крупных. Жертвы этого паразита-хищника часто умирают от потери крови или инфекции. При этом процессы заживления ран в пресной и соленой воде идут по-разному, так как за счет разницы в осмотическом давлении в пресной воде клетки повреждаются сильнее.


В целом исследователи отметили существенно более низкое генетическое разнообразие у рыб-переселенцев по сравнению с «предковой» популяцией. По сути, мичиганской популяции пришлось пройти через жесткий отбор – так называемое «бутылочное горлышко», при котором выжили и впоследствии размножились лишь очень немногие особи. Правда, между 1983 и 1998 гг., в популяции была отмечена тенденция к движению в обратном направлении и даже диверсификация («расширение ассортимента») генов. Это произошло, по-видимому, за счет скрещивания с особями, которые стали попадать в озеро из рыбоводческих хозяйств.


Эти результаты дают основания считать, что в данном случае основную роль в приспособлении к новым условиям сыграл не мутационный процесс, а отбор особей, у которых уже имелись варианты генов, способствующих нормальному водно-солевому обмену в пресной воде. Очевидно, этот процесс популяционной адаптации произошел сразу после «переселения», а вот изменения комплекса генов, участвующих в заживлении ран, произошли позднее 1936 г., когда в о. Мичиган были впервые зарегистрированы морские миноги.


Известны и другие примеры, когда рыбы меняли морской образ на речной. Подобное произошло с трехиглой колюшкой (Gasterosteus aculeatus), которой пришлось выживать в пресноводных водоемах, образовавшихся после таяния ледников около 10 тыс. лет назад. Примечательно, что разные популяции колюшки, обитавшие в разных географических регионах, претерпевали сходные изменения при адаптации к обитанию в пресноводной воде. В этом смысле американская радужная форель стала тем редким, счастливым случаем, когда эволюционный процесс можно наблюдать буквально в режиме реального времени.


Фото: Радужная форель (Oncorhynchus mykiss). Рис. T. Knepp. Credit: U. S. Fish and Wildlife Service https://pixnio.com

Дубликаты не найдены

Наука | Научпоп

5.6K постов64.6K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.

Подробнее
+17

Твое лицо когда стал речной рыбой )))))))

Иллюстрация к комментарию
+13
есть примеры, когда биологический вид существенно меняется за время, сравнимое с жизнью человека, пусть и очень длинной

Даже и недлинной: микроорганизмы, приспосабливающиеся к антибиотикам, членистоногие, привыкающие к ядам - типичные примеры такой эволюции.

раскрыть ветку 2
+8

Да тот же колорадский жук, если первые один - два года отрава убивает большую часть жуков, то на третий год их потомству уже плевать на этот же яд, нужно применять что-то другое.

раскрыть ветку 1
+4

Это она с божьей помощью мегяется

+2

Если вытаскивать форелей на воздух, тех кто дольше всех продержится без воды - выпускать обратно, можно ли вывести таким образом земноводных форелей?

+1

А как хомо сапиенс изменился за 250 лет технического прогресса?

раскрыть ветку 5
+2
Ну, если без шутеек, то сильно изменился голеностоп. Он упростился. Снизилась прочность зубной эмали, притерпела изменения биохимия. Многие "дикие" народы научились генерировать организмом алкогольдигирогиназу (надеюсь. Не ошибся в названии), в Африке появились первые носители ретровируса СПИДа, то есть люди клетки которых встроили вирус в свой геном и 'заглушили" его, то есть СПИДом не болеют. Все что вспомнил. А вообще у нас остановился отбор в доброй трети мира.
раскрыть ветку 1
-9

Рука срослась с телефоном а уши с наушниками. Взгляд редко поднимается выше кончиков пальцев ног

раскрыть ветку 2
ещё комментарии
+1

Ловил радужку в горах Казахстана

Иллюстрация к комментарию
+1
Я в детстве выпускал еще живую рыбу в наполненную водопроводной водой ванную. Дохла, сволочь. Нет бы приспособиться:)
+1

Ну Бог жеж!

-2

эволюцией тут не пахнет,извините,но факт внутривидовой пластичности на лицо.

-18

И что, птичкой то она не стала, всё равно форель осталась форелью)

раскрыть ветку 4
+10
так и человек тоже обезьяна...
+6

А почему она должна была стать птичкой?

ещё комментарии
ещё комментарии
Похожие посты
111

«Афганский синдром» оказался эволюционной адаптацией

«Афганский синдром» оказался эволюционной адаптацией Эволюция, Адаптация, ПТСР, Длиннопост
Показать полностью
143

Новый «островной эффект»: жизнь в комфорте может замедлить эволюцию

Новый «островной эффект»: жизнь в комфорте может замедлить эволюцию Ящерица, Anolis, Эволюция, Островной эффект, Адаптация, Длиннопост
Показать полностью
134

Стопа грызуна и человека – родоначальник собачьих лап и лошадиных копыт

Стопа грызуна и человека – родоначальник собачьих лап и лошадиных копыт Млекопитающие, Стопоходящие, Пальцеходящие, Копытные, Эволюция, Адаптация
Показать полностью
430

Как выжить если вокруг вымирают динозавры

Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
До 60 % съеденной пищи у крокодилов может переходить в жир, запасаемый в специальных полостях между мышцами, что позволяет им переживать длительные периоды голодовки. Будучи холоднокровными животными, крокодилы требуют примерно в пять раз меньше пищи, чем теплокровные хищники такого же размера. Крокодилы хорошо адаптированы для длительного голодания. Без еды взрослые крокодилы в случае крайней необходимости могут обходиться примерно до одного года. Даже только что вылупившиеся детеныши за счет понижения уровня обмена веществ способны прожить без пищи около 58 дней, потеряв при этом 23 % от своей массы.
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Преданные родительницы еще несколько месяцев оберегают детенышей в «яслях» — в тихих мелких заводях, теплых и богатых пищей. Некоторые мамаши приводят туда свое потомство и оставляют на попечение другой самке. Опека над малышами продолжается 2—3 месяца. Детеныши стараются держаться вместе и в случае опасности так громко кричат, что призыв слышен матери за полсотни метров. У некоторых видов крокодилов, например, у матера (Crocodylus palustris), самцы по очереди с самкой дежурят у гнезда, помогают потомству выбраться из яиц и приглядывают за ним какое-то время.

Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Согласно палеонтологическим данным, зуб эмбриона прирастал не более чем на 30 мкм в сутки. Таким образом, яйца всех динозавров, имеющих зубы, должны были развиваться медленно. Эти расчеты согласуются с имеющимися данными о гнездах динозавров: у большинства они напоминают гнезда современных рептилий, которые свои яйца закапывают и мало о них заботятся. Только тираннозавры, по-видимому, сооружали открытые гнезда и заботились о кладке, так что она могла развиваться быстрее, чем в зарытой яме.
Ускоренное созревание означает меньшую уязвимость кладки и птенца просто из меньшего времени нахождения в гнезде.

Так же отличается скорость роста и достижение половой зрелости у энанциорнисов птенцы росли медленно и достигали репродуктивного возраста  значительно позже чем птенцы настоящих птиц.
Любопытные подробности удалось узнать благодаря находке птенца энанциорниса в янтаре.

Ученые предполагают, что птенцы энанциорнисовых птиц вылуплялись на земле и залезали на деревья. Именно на этом пути им и могла встретиться смертоносная смола. По мнению исследователей, одной из причин, по которой эти птицы вымерли, могло стать отсутствие родительской опеки. Почти все современные птицы заботятся о своем потомстве после его вылупления, иногда в течение долгого времени — недавно мы рассказывали о том, что даже галапагосские пингвины иногда кормят своих выросших детей.
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Как выжить если вокруг вымирают динозавры Палеонтология, Вымирание, Эволюция, Адаптация, Динозавры, Длиннопост
Показать полностью 7
972

«Поломка» всего лишь одного гена у древних людей позволила нам бегать марафоны

«Поломка» всего лишь одного гена у древних людей позволила нам бегать марафоны Выносливость, Адаптация, Мышцы, Мутация, Эволюция
Показать полностью
96

Жуки: половая гонка вооружений

Жуки: половая гонка вооружений Конфликт полов, Эволюция, Адаптация, Репродукция, Callosobruchus maculatus, Половой орган
Конфликт полов – это не только про семейную ссору. Это – еще про процессы эволюции. Самцы и самки разными путями идут к общей цели – репродуктивному успеху, и их эволюционные «интересы» могут вступать в конфликт. Такое положение дел порождает разнообразие вариантов отношений между полами – от совершенно беспорядочных до строго моногамных. Крайняя форма полового конфликта – травматичное спаривание, когда самец причиняет самке физический вред
Фото: https://en.wikipedia.org
Показать полностью
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: