Ученые обнаружили, что западно-австралийские скворцы, несущие особую мутацию в своих митохондриях, энергетических центрах клеток, почти утроили свою популяцию за пять лет, предполагая, что мутация была полезна птицам на фронте вторжения.Первый автор исследования, опубликованного в «Молекулярной биологии и эволюции», ученый из Университета Дикина доктор Ли Роллинз, сказал, что это исследование стало важным шагом вперед в понимании того, как население реагирует на изменение окружающей среды.«Наши результаты также имеют важное значение для митохондриальных заболеваний у людей, потому что это исследование значительно продвигает наше понимание того, как мутации митохондриальной ДНК влияют на людей и популяции, и предоставляет потенциальный механизм, объясняющий, как различные генетические варианты могут влиять на здоровье», — сказал доктор Роллинз.Доктор Роллинз из Центра интегративной экологии Дикина при Школе наук о жизни и окружающей среде сказал, что митохондрии необходимы для поддержания жизни и имеют собственный набор генов, обычно унаследованных только от матери.
«Иногда происходят мутации, и у отдельного человека или животного могут быть две разные версии митохондриальных генов в каждой клетке», — сказал доктор Роллинз.«Это удивительно часто и связано со многими наследственными заболеваниями у людей. Но мы очень мало знаем о том, как разные митохондриальные генетические варианты конкурируют между собой».
Исследовательская группа во главе с доктором Роллинзом и профессором Биллом Шервином из UNSW в сотрудничестве с Министерством сельского хозяйства и продовольствия Западной Австралии изучила ДНК 279 скворцов возле Манглинупа на юго-востоке Западной Австралии и определила птиц с новая последовательность митохондриального генома (гаплотип H).Этот генетический вариант отсутствует у скворцов, живущих в других местах страны, поэтому, вероятно, возник в этой конкретной популяции на фронте вторжения.Профессор Шервин из Школы биологии, наук о Земле и окружающей среде Университета Южного Уэльса сказал, что полезная мутация затем быстро распространилась по популяции, при этом доля птиц, несущих гаплотип H, увеличилась с 17% до 47% за пять лет исследования. .«Мы также показали, что гаплотип H связан с уменьшением количества копий митохондриальной ДНК в клетках, что может указывать на то, что митохондрии в этих клетках более эффективны», — сказал профессор Шервин.«Биологические явления часто похожи на новую одежду Императора: все знают, что они должны быть там, но никто не может их увидеть.
Мы нашли доказательства редко наблюдаемого, но часто обсуждаемого явления, что является первой демонстрацией быстрого эволюционного отбора на митохондриальный геном у особей в дикой природе в результате проникновения инвазивных видов на новую территорию ».Скворцы считаются одним из самых агрессивных чужеродных видов в мире, а в Австралии их сравнивают с «тростниковыми жабами с крыльями».Они представляют серьезную угрозу для сельского хозяйства и окружающей среды, и правительство Западной Австралии десятилетиями пыталось искоренить скворцов.
«Инвазивные виды обычно оказываются в среде, где они сталкиваются с новыми проблемами, и новые мутации могут помочь решить эти новые проблемы. Наше исследование — одно из первых, отслеживающих эти быстрые изменения на молекулярном уровне», — сказал профессор Шервин.
Предыдущая генетическая работа группы над скворцами помогла обосновать стратегии управления в Западной Австралии, так как выяснилось, что вторгшиеся в штат популяции скворцов мало скрещивались с тремя другими основными популяциями скворцов в остальной части Австралии, что указывает на то, что локализованный контроль в Западной Австралии может быть эффективным.