Ученые из СПбГУ и РАН обнаружили в природе ранее неизвестный механизм видообразования. Особенностью этого механизма является то, что процесс возникновения нового диплоидного вида запускается в результате межвидовой гибридизации. Биологи опубликовали результаты своих исследований в авторитетном британском научном журнале Proceedings of the Royal Society B.

Хотя межвидовые скрещивания нередко встречаются в природе, до сих пор почти не было данных о том, что именно гибридизация может быть спусковым механизмом для начала видообразования. Для того чтобы таким образом смог возникнуть новый вид, необходимо несколько условий: родительские виды должны быть близкородственными и они должны иметь различия по кариотипу — форме и размеру совокупности полного набора хромосом.

Полученный в результате скрещивания гибридный геном преобразуется подобно игрушке-трансформеру. Разобранный на части он собирается в уже новой, отличной от родительских типов комбинации, которая дает начало принципиально новому (с другим числом хромосом) и сбалансированному (то есть без нехваток или избытков геномного материала) диплоидному геному. Такие структурные преобразования обеспечивают генетическую изоляцию от родительских форм, что в результате приводит к образованию нового вида. Следует отметить, что речь идет о диплоидном геноме, то есть таком же, как у нас с вами — с двойным хромосомным набором. «У генома есть содержание (совокупность генов, которые хранят наследственную информацию) и форма, то есть число и форма хромосом, в которых упакованы эти гены. Мы показали роль структурного преобразования генома в процессе гибридного видообразования — содержание на уровне генов не меняется, а кариотип меняется. И этого оказывается уже достаточно для того чтобы сформировался новый вид», — прокомментировал результаты исследования профессор СПбГУ Владимир Александрович Лухтанов.

Модельным объектом для исследований стали три вида бабочек голубянок из рода Agrodiaetus. Владимир Александрович Лухтанов и его коллеги начали заниматься систематикой этой группы насекомых еще 30 лет тому назад, в том числе исследованиями кариотипов. Оказалось, что голубянки — рекордсмены по числу хромосом среди всех многоклеточных животных. В пределах одного рода их число колеблется от 20 до 268. Кроме того, оказалось, что в этом роде есть много эволюционно молодых форм (молодых видов, подвидов и популяций с неясным статусом), геномы которых хранят следы недавних эволюционных событий. Анализ этих следов с использованием методов молекулярной филогенетики позволяет получать ответы на наиболее острые вопросы эволюционной биологии.

Материал подготовлен в Санкт-Петербургском государственном университете.