Крошечная рыбка генетически более разнообразна, чем мы думали. Вот почему это важно.

Маленькое песчаное копье неожиданно разделилось на две части, обнаружив широкое генетическое разнообразие, которое может помочь ему выжить.

Отредактировано 2023-07-08
Песчаный ланцет небольшая кормовая рыба имеет две популяции разделенные Шотландским шельфом у восточной Канады Это генетическое разнообразие может повлиять на его будущие перспективыПесчаный ланцет, небольшая кормовая рыба, имеет две популяции, разделенные Шотландским шельфом у восточной Канады. Это генетическое разнообразие может повлиять на его будущие перспективы.

На суше реки и горные хребты могут разделить виды на генетически различные популяции. В бескрайних просторах океана, где, казалось бы, мало что может помешать рыбам и другим морским обитателям двигаться туда, куда им хочется, ученые давно ожидали, что морские виды будут легче смешиваться. Но продолжающиеся исследования показывают, что существует не только географические барьеры, разделяющие популяции, и морские виды часто имеют более высокое генетическое разнообразие, чем предполагалось.

Ханнес Бауманн, морской ученый из Университета Коннектикута, говорит, что в течение многих лет преобладало мнение, что виды в океане не образуют отдельных популяций. "Но последние 20 лет разрушили эту концепцию", - говорит он. "Теперь везде, куда бы мы ни посмотрели, мы видим дифференциацию".

Защита этого генетического разнообразия является предметом пристального внимания специалистов по охране природы. На недавнем заседании Конвенции ООН о биологическом разнообразии (КБР) члены агентства приняли новую структуру, устанавливающую общие цели для природоохранной деятельности, включая сохранение генетического разнообразия внутри видов для сохранения их способности адаптироваться к изменяющимся условиям.

"Генетическое разнообразие особенно важно для устойчивости", - говорит Себастьян Николлс из программы по сохранению океана Pew Charitable Trusts, которая тесно сотрудничает с государствами-членами КБР, помогая им выполнять свои обязательства по сохранению морской среды. "Если разнообразие слишком мало, вид может быть восприимчив к одному патогену или экологическому стрессору".

Ярким примером ценности такого разнообразия является недавнее открытие Бауманна и его коллег о том, что северный песчаный ланцетник, важная кормовая рыба, на самом деле представляет собой две популяции.

Проведя секвенирование геномов сотен северных песчаных копьеносцев, обитающих от Гренландии до Нью-Джерси, ученые обнаружили, что популяция рыбы разделена на две части: одна группа обитает к северу от Шотландского шельфа, у восточного побережья Канады, а другая - дальше на юг.

В Шотландском шельфе есть нечто любопытное, говорит Бауманн. Никакой очевидный барьер не мешает рыбам пересекать границу раздела и смешиваться со своими соседями, но похоже, что их потомство не выживает, когда они это делают. Бауманн подозревает, что всему виной изменение температуры воды в районе шельфа - южные воды слишком теплые для северных рыб, адаптированных к холоду, и наоборот. Шельф также разделяет популяции других видов, включая омаров, морских гребешков и треску. "Это подтверждает еще один вид, что Скотийский шельф является почти универсальным генетическим барьером", - говорит Бауманн.

Генетические нюансы этой маленькой рыбки не просто любопытны, они удивительно важны. Песчанка - краеугольный камень океанических экосистем. Этой стройной кормовой рыбой питается практически все, включая 72 вида рыб, птиц и млекопитающих.

Теоретически, существование популяции, адаптированной к более теплой воде, должно помочь виду противостоять стрессам, связанным с изменением климата, поскольку у него больше шансов процветать и распространяться на север по мере потепления океана. Но это не означает, что мы должны отказаться от их северных соседей, поскольку в будущем могут стать важными и другие уникальные адаптации, говорит Бауманн. "Даже если мы не знаем, какой вариант является важным, мы должны сохранить их все".

Проблема в том, что ученые очень мало знают о генетическом разнообразии большинства морских видов, особенно в морских глубинах, говорит Николлс. Многие морские экосистемы удалены и труднодоступны, что затрудняет понимание того, какое разнообразие существует на самом деле. "Мы не знаем, что там есть на самом деле; мы постоянно открываем новые виды", - говорит он, - "поэтому еще труднее получить информацию о генетическом разнообразии".

По словам Николлса, наилучшими инструментами для сохранения как генетического разнообразия, о котором мы знаем, так и того, о котором мы не знаем, являются мощные сети морских охраняемых территорий. На заседании КБР ее члены также договорились о том, что к 2030 году будет защищено 30 процентов прибрежных и морских территорий. "Если мы защитим достаточную часть океана, популяции смогут пополнять свои запасы и распространяться на соседние территории, поддерживая разнообразие как внутри, так и за их пределами", - говорит Николлс.