Рост видового разнообразия из-за гибридизации

Гибридизация двух различных видов цихлид позволила рекомбинировать генетические варианты в таком масштабе, который в противном случае был бы невозможен в одной популяции. По словам доктора Джоаны Мейер, первого автора исследования: «Это похоже на то, как рекомбинация деталей из комплектов трактора и самолета Lego может привести к созданию самых разных транспортных средств». Действительно, эволюционировавшие виды демонстрируют бесчисленные сочетания цветов и приспособлены к различным средам обитания, таким как песчаное дно, каменистые берега или открытые воды — от чистого мелководья до постоянной темноты мутных глубин. В зависимости от вида цихлиды могут соскребать водоросли со скал, питаться планктоном, раскалывать раковины улиток, кормить личинок насекомых или охотиться на других рыб, включая их яйца или чешую.

Событие гибридизации, вероятно, произошло около 150 000 лет назад, когда — во влажный период — конголезский род колонизировал регион озера Виктория и встретил представителей родословной Верхнего Нила. Затем в больших озерах этого региона гибридная популяция диверсифицировалась в процессе, известном как «адаптивная радиация» (эволюция множества новых видов, адаптированных к различным экологическим нишам). Хотя точный ход событий в исконном озере Виктория еще предстоит реконструировать, ясно, что после засушливого периода оно снова заполнилось примерно 15 000 лет назад.

Потомки генетически разнообразной гибридной популяции колонизировали озеро и за эволюционно короткий период в несколько тысяч лет разошлись, образовав около 500 новых (эндемичных) видов цихлид с широким спектром экологических специализаций. Особое генетическое разнообразие и адаптивная способность цихлид озера Виктория демонстрируется тем фактом, что с тех пор более 40 других видов рыб, колонизировавших озеро в одно и то же время, практически не изменились.Исследование включало секвенирование более 3 миллионов сайтов в геноме 100 видов цихлид — задача, которая до недавнего времени была невыполнимой. Это позволило группе во главе с Оле Зеехаузеном (главой отдела экологии и эволюции рыб в Eawag и профессором водной экологии в Бернском университете) предоставить убедительные доказательства своей теории о том, что гибридизация между различными видами в сочетании с экологическими возможностями может способствовать быстрому развитию. адаптивное излучение.

За несколько тысяч лет этот процесс привел к возникновению сложной пищевой сети в озере Виктория, поскольку новые виды, в свою очередь, повлияли на окружающую среду.За последние 50 лет изменения в землепользовании и вводе сточных вод привели к эвтрофикации озера с повышенной мутностью и недостатком кислорода в более глубоких водах.

Следовательно, различные виды слились в гибридные популяции, поскольку брачная окраска самцов, привлекающая самок того же вида, стала менее эффективной; некоторые глубоководные среды обитания больше не жизнеспособны. Таким образом, часть биоразнообразия и экологического разнообразия озера была утрачена.