Естественный отбор обычно понимается в контексте изменений. Когда организмы отклоняются от нормы, они могут получить преимущества, которые позволят им превзойти своих менее приспособленных родственников. Однако новое исследование, проведенное в Мичиганском государственном университете, позволяет предположить, что естественный отбор также способен сохранять неизменность.
Коннер также является преподавателем кафедры биологии растений и программы МГУ «Экология, эволюция и поведение» (Ecology, Evolution and Behavior, EEB). Кроме того, он является избранным президентом Американского общества натуралистов. Коннер и его сотрудники опубликовали в журнале New Phytologist новый доклад, который расширяет представление науки о естественном отборе в условиях действия другого эволюционного механизма, называемого генетическим ограничением. Суть этого механизма заключается в том, что по мере эволюции виды могут терять генетическую гибкость в определенных областях. Это заставляет определенные признаки стабилизироваться и сохраняться в поколениях. Грубо говоря, естественный отбор можно рассматривать как ускоритель эволюции, приводящий в движение различные или дивергентные черты, а сдерживание — как тормоз, поддерживающий или сохраняющий сходство.
В процессе рецензирования работа была охарактеризована как увлекательный проект, который ставит под сомнение давние предположения. Исследование отбора и ограниченийЭта новая работа основана на другом докладе группы Коннера, опубликованном в начале этого года под руководством аспиранта Робина Уотермана. Эта работа была опубликована в журнале Evolution и впервые намекнула на то, что отбор может быть ответственен за сохранение признаков. Однако исследователям все же необходимо было исключить вклад ограничения, что они и сделали в докладе New Phytologist. В обоих исследованиях в качестве модельного организма использовалась дикая редька, однако это растение также является весьма вредоносным сорняком в сельском хозяйстве, особенно на пшеничных полях в Австралии и на юго-востоке США. В обеих публикациях исследователи изучали отличительную особенность дикой редьки — длину ее тычинок, или частей, продуцирующих пыльцу. Две из шести тычинок редьки короткие, а четыре — длинные. Этот признак широко распространен среди почти 4 тыс. родственников дикой редьки из семейства горчичных. К ним относятся арабидопсис (Arabidopsis thaliana) — другой важный модельный организм, чесночная горчица — инвазивный вид в США, а также многие сельскохозяйственные культуры, такие как капуста, цветная и брюссельская капуста. Таким образом, хотя в этих двух докладах исследователи сосредоточились на фундаментальной биологии, их работа также может вдохновить на будущие исследования, которые принесут пользу ученым и фермерам во всем мире. Чтобы оценить влияние отбора и ограничений на характерный признак тычинок этого семейства, исследователи обратились к так называемому искусственному отбору. То есть они селекционировали дикий редис, у которого тычинки были ближе к одинаковой длине, чтобы попытаться изменить этот признак.
Признак не только отреагировал, но и сделал это очень быстро. В ходе экспериментов команда уменьшила разницу в длине тычинок более чем на 30%.
Предки этого семейства имели тычинки одинаковой длины, и за прошедшее время несколько видов внутри семейства вернулись к одинаковой длине. Но дикая редька и большинство ее родственников эволюционировали и сохранили мотив «четыре длинных — два коротких», вероятно, благодаря естественному отбору. Исследователи полагают, что тычинки разной длины дают виду преимущество при взаимодействии опылителей с растением, но в чем именно заключается это преимущество, они не знают. Работая со студентами старших курсов и преподавателями школ K-12 в своей лаборатории в KBS, Уотерман и Коннер разработали эксперименты для выяснения этого вопроса. Таким образом, дикая редька все еще хранит некоторые тайны, но она стала мощным напоминанием о силе естественного отбора.
23.08.2023 |
Биосфера
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем | |
Есть много анекдотов о том, как дики... |
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными | |
Раньше африканские гигантские крысы умели нахо... |
Communications Biology: Ученые впервые зафиксировали многомиллионное хищничество | |
Рыбы, которые в силу эволюционного поведе... |
JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90% | |
Алгоритм, изначально разработанный для лю... |
PNAS: Эпоху динозавров запустил лед, а вовсе не пламя | |
201,6 миллиона лет назад произошло массов... |
Российские ученые: Моржи на Ямале вышли на лежбище раньше обычного | |
Учёные завершили восьмую экспедицию на се... |
RSTB: Социальные виды, включая людей, живут и размножаются дольше | |
Социальные виды живут дольше и размножают... |
Science: Человечество повлияло на эволюцию сменивших окраску веснянок | |
Новозеландские веснянки изменили цвет в о... |
Science: Водные насекомые заменят пауков и мух в пищевой цепи | |
Животные должны получать достаточное количеств... |
Nature Communications: Новый метод уменьшает количество пор в растениях | |
Химическое соединение, которое регулирует плот... |
Мобильные сети и Bluetooth помогут исследователям улучшить слежение за животными | |
Учёные нашли способ преодолеть ограничения в&n... |
IPS&M: Инвазивные деревья могут приносить владельцам участков доход | |
На брёвнах инвазивных деревьев можно выращиват... |
PRSBBS: Садовые цветы спасают опылителей от голода в межсезонье | |
Сады — это стабильный и н... |
Палеонтологи СПбГУ обнаружили родичей европейского дракона-ольма в Казахстане | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
Университет Уппсалы: Потепление климата разрушает фотосинтез | |
Фотосинтез — основа всего живого на... |
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий | |
Неожиданный результат при подготовке обра... |
FEtho: Физический изъян стебельчатоглазые мухи компенсируют агрессией | |
У самцов стебельчатоглазых мух с бол... |
BioScience: Интродуцентные растения приводят за собой чужеродных насекомых | |
Распространение неместных растений &mdash... |
В МГУ нашли новый вид дрожжей, который помогает насекомым разрушать древесину | |
Насекомые очищают лес, питаясь ослабленными и&... |
FFGC: Из-за потепления ученые создают для бабочек-монархов новые зимовки | |
Бабочки-монархи — одно из чуде... |
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж | |
В мировом океане обитает множество бактерий, и... |
BMC Biology: Благодаря баркодированию ДНК открыты сотни новых видов | |
Земля — очень разнообразная планета... |
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах | |
Искусственные гнезда способствуют размножению ... |
SciRep: Нелетающие мотыльки стали моделями для создателей летающих дронов | |
Тутовый шелкопряд Bombyx mori — это... |
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек | |
Исследователи обнаружили в тропических ле... |
Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни | |
В Южной Австралии есть горный хребет. Под ... |
РНФ показал светящиеся в темноте петунии на фестивале Наука 0+ | |
На выставке всероссийского фестиваля |
Nature Plants: Понимание роста растений важно для урожайности в любых условиях | |
У растений есть специальные зоны роста &m... |
Fetho: Стрекозы сохранили пятна для привлечения партнеров несмотря на жару | |
Температура определяет, где могут жить ви... |
NatComm: Выяснилось, как растения производят новую антистрессовую молекулу | |
Гены, которые помогают растениям расти в ... |