Неявное предположение в дисциплине биологии видообразования состоит в том, что генетические различия между популяциями животных и растений данного вида являются важными факторами формирования новых видов и ключом к пониманию эволюции.Но это предположение никогда не подвергалось тщательной проверке до сих пор, по словам биолога-эволюциониста Мичиганского университета Майкла Харви, первого автора статьи, опубликованной 30 мая в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Харви и его коллеги собрали и проанализировали беспрецедентный набор данных, содержащий генетические последовательности 17000 особей 173 видов птиц Нового Света, от уток и сов до ласточек и воробьев.
Они продемонстрировали, что виды, демонстрирующие более высокие темпы генетической дифференциации между популяциями, с большей вероятностью произведут большее количество видов в течение длительного периода эволюции.«Наши результаты имеют фундаментальное значение, потому что во всем мире есть исследователи, изучающие видообразование, и многие из них исследуют генетические различия между популяциями, которые находятся в процессе формирования новых видов», — сказал Харви, научный сотрудник отдела экологии и эволюции. Биология, в лаборатории Даниэля Рабоски.«Эти исследователи полагают, что эти генетические различия важны для эволюции, но это никогда не было доказано удовлетворительным образом.
Мы первые показали, что различия между популяциями, изучаемыми биологами видообразования, были фундаментальными детерминантами формирования разнообразия жизни. . "Исследователи измерили скорость накопления генетических различий между популяциями каждого из 173 видов птиц. Затем они сравнили скорость дифференциации популяции с вероятностью того, что каждый вид птиц со временем образует новые виды.
Эта вероятность была основана на эволюционном послужном списке каждого вида: сколько видов породили его предки за всю историю птичьего разнообразия?Они обнаружили, что скорость генетической дифференциации внутри видов положительно коррелирует со скоростью образования новых видов. Эти два показателя были более тесно связаны у тропических видов, чем у видов с умеренным климатом.
Исследование представляет собой первую крупномасштабную проверку связи между темпами дифференциации популяций и темпами видообразования. Результаты подтверждают эволюционное значение генетической дифференциации популяций.
Однако генетические различия не гарантируют эволюционного успеха. Харви и его коллеги обнаружили, что корреляция между генетической дифференциацией популяций и формированием видов была несовершенной, что позволяет предположить, что другие факторы, помимо дифференциации, могут быть важны в определении количества произведенных новых видов.
Они также обнаружили, что появление новых популяций внутри вида происходит по крайней мере в три раза быстрее, чем развиваются новые виды, предполагая, что большинство различий между популяциями не будет длиться достаточно долго, чтобы повлиять на разнообразие видов.«В целом, однако, исследование подтверждает давнее предположение, что генетические различия между популяциями данного вида могут предсказать вероятность его вклада в разнообразие жизни», — сказал Харви.
Другие птицы Нового Света, проанализированные в ходе исследования, включают попугаев, дятлов, туканов, колибри, дроздов, танагров, певчих птиц, дроздов, крапивников, синиц, соек и мухоловок.