Генетическое разнообразие интродуцированной чавычи в Чили

Jan 15, 2019 | 0 comments

С. Корреа и П. Моран 2017. Полифилетическое происхождение растущих популяций патагонской чавычи. Nature Scientific Reports – Научные доклады, издательство Nature 7: 14338

Скачать статью

Вкратце

  • Несмотря на то, что во многих регионах мира проводились многочисленные отдельные попытки интродукции чавычи, остается неизвестным, какие из этих попыток привели к возникновению устойчивых популяций
  • Учёные использовали генетические маркеры для идентификации того стада чавычи, из многих интродуцированных в район Патагония в Чили, которое закрепилось на этой территории, а также оценили роль генетического разнообразия в ранних стадиях биологической инвазии
  • Результаты показывают, что чилийская чавыча берёт начало из почти 150-ти донорских стад Северной Америки, но отличительное раздвоение генеалогических родословных на северные и южные популяции Патагонии также было замечено
  • Несмотря на то, что инвазивные виды часто считаются носителями скудного генетического разнообразия в связи с эффектом бутылочного горлышка и эффектом основателя, генетическое разнообразие патагонских популяций на удивление богато и напоминает чавычу в естественном ареале
  • Многочисленные источники интродуцированной чавычи не дают возможности сделать окончательное заключение о взаимоотношении между унаследованным генофондом и сегодняшним генетическим разнообразием популяций в Чили. Это дополнительно подтверждает мнение о том, что успех или провал интродукции зависит от сложных взаимоотношений многочисленных генетических, природных и антропологических факторов

Являясь автохтонами в северной части Тихого океана, чавыча была интродуцирована в последние сто лет во многие другие регионы мира в связи с усилиями по развитию конкурентоспособных промышленных и рекреационных рыбных хозяйств. Часто, внесение чужеродных видов в новые территории имеет негативное влияние на окружающую среду, и чавыча не является в этом исключением – в местах интродуцирования чавыча часто считается вредным биологическим захватчиком из-за конкуренции с естественно обитающими там видами. В то же время, однако, интродукция популяций чавычи в такие регионы как Великие озёра в Северной Америке, Новая Зеландия и Чили дают учёным уникальную возможность крупномасштабного исследования современных эволюционных процессов у инвазивных лососей в природной среде с целью изучения динамики развития инвазивных видов, потенциально приложимого и к естественной среде их обитания.

Район Патагонии на юге Чили – яркий пример успешного внедрения популяций чавычи, но ответ на вопрос, почему чавыча благополучно размножается в южных чилийских водах, но не в других местах, куда она была интродуцирована, остаётся без ответа. Одним из вероятно важных факторов, имевших значительное влияние на успех (или провал) расселения видов и получивших до сих пор сравнительно мало внимания, может быть генетическое разнообразие у интродуцированных популяций. С одной стороны, по причине внедрения относительно малого числа особей из единичного стада, генетическое разнообразие у инвазивных популяций может быть существенно ниже в сравнении с популяциями, обитающими в их естественном ареале, что создаёт, в генетическом смысле, эффект бутылочного горлышка. Более того, популяции с низкой численностью больше подвержены генетическому дрейфу и эффекту основателя. С другой стороны, инвазивные популяции могут быть сложносоставными смесями (или «помесью») отдельных особей, взятых из многочисленных исходных стад, которые должны – хотя бы в теории – привести к большему генетическому разнообразию у внедрённых популяций.

Для исследования этих альтернатив, Корреа и Моран собрали образцы ткани у популяций чавычи из четырёх обособленных бассейнов, лежащих вдоль почти 900-километрового протяжения побережья чилийской Патагонии и воспользовались современным методом генетического анализа для определения анцестральных источников лосося в этом регионе. Авторы также изучили зависимость между степенью генетического разнообразия и успешностью закрепления популяций чавычи в новых регионах. Анализ 13 микросателлитных локусов показал, что чавычу южной Патагонии можно проследить почти всецело к популяциям чавычи нижнего течения реки Колумбия, интродуцированным в Патагонию в конце 1970-х и начале 1980-х годов в целях основания рыбоводных заводов, где рыба выращивается до стадии покатной молоди и затем уходит в океан для нагула. В отличие от них, популяции чавычи в северной части исследуемого участка, которые были интродуцированы главным образом посредством деятельности садковых предприятий в 1990-х годах, обнаружили происхождение из широкого спектра источников, включая реку Вилламетт, побережье северного Орегона, среднее течение реки Колумбия и залив Пьюджет. Анализ также показал генетический вклад из неизвестных интродукций; это говорит о том, что не все исторические случаи интродукции были документированы.

Исследование генетического разнообразия этих популяций чавычи принесло два неожиданных результата. Во-первых, генетическое разнообразие у чилийской чавычи оказалось не только выше ожидаемого, но и почти совпало с этим же показателем у естественных популяций северного Тихого океана, что свидетельствует о том, что эффекта бутылочного горлышка здесь не произошло и интродукции были многочисленными. Во-вторых, популяции чавычи в южной Патагонии, охарактеризованные чрезвычайно смешанным происхождением, показали не большую степень аллельной гетерозиготности, чем чавыча в северной Патагонии, происхождение которой прослеживается главным образом от единичного аборигенного стада. В свете полученных результатов, авторы заключили, что смешанный генетический состав этих популяций снизил эффективность и точность данного исследования, проведённого посредством традиционных статистических моделей определения происхождения популяций, и что будущие модели должны рассматриваться с долей осторожности в виду этого потенциального ограничения.

Исследование Корреа и Моран демонстрирует, что простые прогнозы в отношении интродукций и генетического разнообразия не всегда подтверждаются в ситуации сложных взаимосвязей, вытекающих из генетического смешения исходных популяций. Успех чавычи в Патагонии, вопреки разнице генетических составляющих, говорит о необходимости дальнейших исследований, раскрывающих специфические аспекты генетической архитектуры, которая оказывает влияние на способность интродуцированных популяций чавычи адаптироваться и благополучно развиваться в новых регионах.

0 Comments

Submit a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *