Пример быстрой эволюции описали биологи из Университета Пердью в штате Индиана. За короткий срок тихоокеанские рыбы, запущенные в озеро Мичиган, смогли приспособиться жить в пресной воде.
В 1890-х годах в озере Мичиган для развития рыболовного промысла решили завезти радужных форелей (Oncorhynchus mykiss), обитающих в тихоокеанских водах у берегов Калифорнии. Тихоокеанская форель – анадромная рыба, то есть она постоянно живет в океане, а для нереста мигрирует в реки. В озере Мичиган ей приходится постоянно жить в пресной воде. Есть у данного вида и природная пресноводная форма, постоянно живущая в реках тихоокеанского бассейна и не спускающаяся после нереста в океан.
Чтобы выяснить, какие генетические изменения помогли форелям адаптироваться к новым условиям, исследователи во главе с Марком Кристи (Mark Christie) и Жанной Уиллоуби (Janna Willoughby) секвенировали геномы 264 рыб. Среди них были как калифорнийские, так и мичиганские обитатели. Образцы из озера были собраны в 1983 и 1996 годах. Ученые говорят, что для первых поколений рыб-переселенцев жизнь в озере была тяжелой, и они массово гибли. Но немногочисленные выжившие рыбы стали основателями процветающей популяции, в которой к концу 1980-х даже начались процессы диверсификации из-за близкородственного скрещивания с другими видами, попадавшими в озеро из рыбоводных ферм.
Главные отличия между озерной и океанской радужными форелями находятся на трех участках ДНК. Два из них связаны с генами, регулирующими внутренний солевой баланс рыбы: пресноводные рыбы должны сохранять соль в организме, океанские – избавляться от излишков. Третья область ДНК связана с заживлением ран. Предполагается, что более активная работа ее генов у пресноводных рыб помогает им залечивать повреждения, наносимые миногами, которых много в пресной воде.
Самым интересным результатом стало то, что океанская форма форели приобрела нужные для жизни в пресной воде гены не в результате скрещивания с пресноводной формой. И даже не за счет мутаций. По словам Марка Кристи, необходимые генетические варианты уже имелись у некоторых завезенных в озеро рыб. Пусть они были немногочисленны, но именно они выжили и стали основателями озерной популяции.
Исследование опубликовано в журнале Molecular Ecology.