Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойБиологияПо следам призраков эволюции: скрытая генетическая линия у горилл

По следам призраков эволюции: скрытая генетическая линия у горилл

- Advertisement -

 

Уход за горными гориллами в национальном парке Бвинди в группе с несколькими серебристыми спинами, которая характерна для горных горилл. Авторы и права: Майк Крэнфилд, Gorilla Doctors

Ученые обнаруживают поток генов от вымершей популяции горилл к восточным гориллам.

Международное исследование, недавно опубликованное в журнале Nature Ecology and Evolution, дает более полное представление об истории эволюции горилл. Ученые под руководством Венского университета (Австрия) и Института эволюционной биологии (IBE) в Барселоне (Испания) проанализировали геномы горилл с помощью современных статистических методов, включая нейронные сети.

Команда обнаружила событие потока генов у этого вида обезьян, который тесно связан с людьми, от уже вымершей линии до современных горилл. Это похоже на то, как современные люди и бонобо сохранили гены вымерших групп, которые все еще можно найти в наших геномах.

У людей и горилл есть одно интересное общее: у обоих видов их ДНК были смешаны в ходе эволюции путем скрещивания с особями из других групп, которые уже вымерли сегодня, и по этой причине произошла интрогрессия генов из одной группы в другую. В ходе эволюционной истории современные люди обменялись генами с неандертальцами и денисовцами.

Их наследие до сих пор можно найти в геноме многих людей. Подобных исследований, посвященных этому вопросу на человекообразных обезьянах, особенно на гориллах, немного, потому что, в отличие от Homo sapiens, существует лишь несколько окаменелостей наших близких ныне живущих родственников, из которых можно извлечь древнюю ДНК для анализа. Поэтому геномы живущих сегодня особей — единственный способ реконструировать их эволюционную историю, что имеет особое значение, ведь гориллам грозит исчезновение в дикой природе.

Поток генов из популяции призраков позволяет по-новому взглянуть на историю эволюции

Гориллы состоят из двух видов (западных и восточных горилл), каждый из которых имеет два подвида: западные гориллы включают западных равнинных горилл и речных горилл, а восточные гориллы включают восточных равнинных горилл и близкородственных горных горилл. В текущем исследовании ведущие группы Томаса Маркеса-Боне из IBE и Мартина Кульвильма из Венского университета в сотрудничестве с Крисом Тайлер-Смитом и Яли Сюэ из Института Сенгера проанализировали целые геномы особей всех четырех подвидов. , в том числе недавно секвенированные геномы горных горилл из национального парка Бвинди в Уганде, одного из двух мест, где можно найти немногочисленных оставшихся горных горилл.

Инновационные статистические методы, включая интеграцию нейронных сетей, дали неожиданный результат: 40 000 лет назад произошел обмен генами между ныне вымершей популяцией призраков горилл и общим предком горилл восточных низменностей и горных горилл. Ученый Мартин Кульвильм поясняет: «До 3 % генома сегодняшних восточных горилл включает остатки генов этой призрачной популяции, отделившейся от общих предков всех горилл более 3 миллионов лет назад». И продолжает: «С другой стороны, мы не смогли идентифицировать ни один из этих сегментов ДНК у западных горилл».

Поток генов из популяции призраков может повлиять на функции генов

Международная команда смогла произвести впечатление на то, что генетический вклад уже вымерших предков не только представляет интерес для истории эволюции, но также может иметь функциональное влияние на современные виды.

Они продемонстрировали это на примере: исследователи обнаружили, что ген, кодирующий рецептор горького вкуса, был введен из популяции призраков в современных горилл восточных низменностей и горных горилл и, возможно, впоследствии подвергся положительному отбору. Это удобно для современных животных, потому что такие вкусовые рецепторы, вероятно, помогают избежать употребления ядовитой (и горькой на вкус) пищи.

Еще один интересный результат анализа заключается в том, что восточные гориллы сохраняют очень небольшое количество ДНК популяции призраков на своей Х-хромосоме. Следовательно, он, по-видимому, подвергается отрицательному отбору, который также можно наблюдать у человека и других видов. Одной из возможных причин этого является то, что эта хромосома существует только в одной копии у особей мужского пола, в отличие от других хромосом, и поэтому вредные мутации могут иметь более сильное влияние.

Томас Маркес-Боне, также профессор генетики на факультете медицины и наук о жизни (MELIS) ​​UPF, говорит: «Наше исследование дает нам лучшее представление об истории эволюции горилл и вносит ценный вклад, помогая нам лучше понять, кто эффекты, которые потоки генов из вымерших популяций могут оказать на нынешние популяции». «Эволюционная генетика важна, — добавляет Харвиндер Павар, первый автор исследования, — чтобы мы могли больше узнать о том, что отличает нас, людей, от других обезьян».

Ссылка: «Призрачная смесь восточных горилл» Харвиндера Павара, Айгерим Рымбековой, Себастьяна Куадрос-Эспинозы, Синь Хуана, Марка де Мануэля, Тома ван дер Валка, Ирен Лобон, Марины Альварес-Эстапе, Марка Хабера, Ольги Долговой, Соджунг Хан, Паула Эстеллер-Кукала, Дэвид Хуан, Касим Аюб, Рубен Баутиста, Джоанна Л. Келли, Омар Э. Корнехо, Оскар Лао, Аида М. Андрес, Катерина Гущански, Бенард Ссебиде, Майк Крэнфилд, Крис Тайлер-Смит, Яли Сюэ, Хавьер Прадо-Мартинес, Томас Маркес-Боне и Мартин Кульвильм, 27 июля 2023 г., Nature Ecology & Evolution .

- Advertisement -

Популярное по теме