Сегодня в дисциплине биологии видообразования неявно предполагается, что генетические различия между популяциями животных и растений одного вида являются важными факторами формирования новых видов и ключом к пониманию эволюции. Но это предположение никогда не подвергалось тщательной проверке до сих пор, согласно новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences учеными из LSU и Университета Мичигана. Эволюционный биолог из Мичиганского университета Майкл Дж.
Харви — первый автор статьи. Он получил докторскую степень в LSU.
«Наши результаты имеют фундаментальное значение, потому что во всем мире есть исследователи, изучающие видообразование, и многие из них исследуют генетические различия между популяциями, которые находятся в процессе формирования новых видов. Эти исследователи предполагают, что эти генетические различия важны для эволюции, но это имеет ", — сказал Харви, научный сотрудник отдела экологии и эволюции. Биология в лаборатории Дэниела Рабоски в Мичиганском университете.
Харви и его коллеги собрали и проанализировали беспрецедентный набор данных, содержащий генетические последовательности от 17000 особей 173 видов птиц Нового Света. Они продемонстрировали, что виды, демонстрирующие более высокие темпы генетической дифференциации между популяциями, с большей вероятностью произведут большее количество видов в течение длительного периода эволюции.«Мы обнаружили нить, связывающую процесс видообразования в поверхностном и глубоком времени», — сказал Робб Брамфилд, биолог-эволюционист из LSU, где было начато исследование. «Extinction сбивает с толку попытки связать эти два аспекта.
В данном случае ключевым моментом было наличие огромного набора данных».Исследователи измерили скорость накопления генетических различий между популяциями каждого из 173 видов птиц. Затем они сравнили скорость дифференциации популяции с вероятностью того, что каждый вид птиц со временем образует новый вид. Эта вероятность была основана на эволюционном послужном списке каждого вида, который отвечает, сколько видов породили его предки за всю историю птичьего разнообразия.
Они обнаружили, что скорость генетической дифференциации внутри видов положительно коррелирует со скоростью образования новых видов. Эти два показателя были более тесно связаны у тропических видов, чем у видов с умеренным климатом.Исследование представляет собой первую крупномасштабную проверку связи между темпами дифференциации популяции и скоростью видообразования. Результаты подтверждают эволюционное значение генетической дифференциации популяций.
Однако генетические различия не гарантируют эволюционного успеха. Харви и его коллеги обнаружили, что корреляция между генетической дифференциацией популяций и формированием видов была несовершенной, что позволяет предположить, что другие факторы, помимо дифференциации, могут быть важны в определении количества произведенных новых видов. Они также обнаружили, что появление новых популяций внутри вида происходит по крайней мере в три раза быстрее, чем развиваются новые виды, предполагая, что большинство различий между популяциями не будут длиться долго, чтобы повлиять на разнообразие видов.
«В целом, однако, исследование подтверждает давнее предположение, что генетические различия между популяциями данного вида могут предсказать вероятность его вклада в разнообразие жизни», — сказал Харви.