В то время как изменение окружающей среды опережает темп эволюции для многих других разновидностей, Атлантическая killifish, живущая в четырех загрязненных устьях Восточного побережья, оказывается удивительно эластичной. Эти рыбы приспособились к уровням очень токсичных промышленных загрязнителей, которые обычно убивали бы их.
killifish до 8,000 раз более стойкая к этому уровню загрязнения, чем другая рыба, найденного исследования. В то время как рыба не коммерчески ценна, это – важная еда для других разновидностей и экологического индикатора.
Генетическая эволюция скоростей разнообразияЧто делает Атлантическую killifish настолько особенной?
Чрезвычайно высокий уровень наследственной изменчивости, выше, чем какое-либо другое позвоночное животное – люди включали – измеренный до сих пор. Чем более генетическое разнообразие, тем более быстрая эволюция может действовать. Это – одна причина, почему насекомые и сорняки могут быстро приспособиться и развиться, чтобы сопротивляться пестицидам, и почему болезнетворные микроорганизмы могут развиться быстро, чтобы сопротивляться наркотикам, созданным, чтобы разрушить их.
Не все разновидности так удачны, как бы то ни было.«Некоторые люди будут рассматривать это как положительное и думать, ‘Эй, разновидности могут развиться в ответ на то, что мы делаем к окружающей среде!’» сказал ведущий автор Эндрю Уайтхед, адъюнкт-профессор в Отделе УКА Дэвиса Экологической Токсикологии. «К сожалению, большинство разновидностей, о которых мы заботимся о сохранении, вероятно, не может приспособиться к этим быстрым изменениям, потому что у них нет высокого уровня наследственной изменчивости, который позволяет им развиваться быстро».
Эволюция решение для загрязнения? Не для большинства из насУченые упорядочили полные геномы почти 400 Атлантической killifish с загрязненных и незагрязненных мест в Нью-бедфордской Гавани в Массачусетсе; Ньюарк залив, Нью-Джерси; Бриджпортская область Коннектикута; и Элизабет Ривер Вирджинии. Места были загрязнены с 1950-х и 1960-х сложной смесью промышленных загрязнителей включая диоксины, тяжелые металлы, углеводороды и другие химикаты.
Генетический анализ команды предлагает, чтобы генетическое разнообразие Атлантического killifish сделало их необычно хорошо помещенными, чтобы приспособиться, чтобы выжить в радикально измененных средах обитания. На генетическом уровне терпимое население развилось очень похожими способами.
Это предполагает, что эти рыбы уже несли наследственную изменчивость, которая позволила им приспосабливаться, прежде чем места были загрязнены, и что может быть только несколько эволюционных решений загрязнения.Исследование закладывает основу для будущего исследования, которое могло исследовать, какие гены присуждают терпимость определенных химикатов. Такая работа могла помочь лучше объяснить, как генетические различия среди людей и других разновидностей могут способствовать различиям в чувствительности к экологическим химикатам.«Если мы знаем виды генов, которые могут присудить чувствительность у другого позвоночного животного как мы, возможно мы можем понять, как различные люди, с их собственными мутациями в этих важных генах, могли бы реагировать на эти химикаты», сказал Уайтхед.
«Это исследование показывает, что различное население Атлантической killifish, выставленной токсичному загрязнению, развивает терпимость к тому загрязнению через изменения в одном молекулярном пути», сказал Джордж Гилкрист, директор программы в Подразделении Национальным научным фондом Экологической Биологии, которая финансировала исследование наряду с Национальным Институтом Наук Здоровья окружающей среды. «Этот путь может играть подобную роль во многих животных, подвергнутых воздействию загрязнителей с немного отличающейся адаптацией в ответ на различные яды».