Эти технологии могут быть применены к широкому кругу видов по всему миру — от грибов до моржей — но исследование сосредоточено на двух знаковых видах тихоокеанских лососей: стальной головке и чавычи. В то время как стальноголовый — легендарная спортивная рыба, чавыч считается рабочей лошадкой лососевой индустрии Западного побережья.
Ранний мигрирующий лосось не может легко эволюционировать
Используя недорогой и эффективный метод анализа ДНК, называемый RAD (ДНК, ассоциированный с сайтами рестрикции), разработанный доцентом Калифорнийского университета в Дэвисе Майком Миллером, авторы обнаружили, что ранние мигрирующие популяции лосося (так называемые яровые чавычи и летние стальноголовые) зависят от одного гена. Версия гена, заставляющая их мигрировать рано, развивалась только один раз у каждого вида.
Это указывает на то, что существование весеннего чавычи и летнего стилхеда зависит от существования правильной версии гена, и нельзя ожидать, что этот генетический вариант будет легко повторно эволюционировать в случае потери. Весенний чавыч и летний стилоголовый высоко ценятся рыбаками, считаются необходимыми местными культурами на Западе Тихого океана и экологически важными для водосборов.
Результаты исследования противоречат ранее существовавшей точке зрения, согласно которой ранняя миграция развивалась много раз внутри каждого вида, независимо в разных водоразделах. Если бы это было так и рано мигрирующие рыбы были потеряны из-за разрушения среды обитания или других факторов, они могли бы быстро эволюционировать, если бы среды обитания были восстановлены.
Эта точка зрения создавала впечатление, что сокращение популяций, мигрирующих на раннем этапе, не вызывает особого беспокойства.
Последствия для управления
Результаты исследования имеют важное значение для управления. В большинстве водоразделов весенний чавыч и летний сталеголов в настоящее время не защищены независимо от их более поздних мигрирующих собратьев (осеннего чавычи и зимнего сталоголового), хотя ранние мигрирующие популяции находятся на грани исчезновения в большинстве мест, где они еще не исчезли. Популяции осеннего чавычи и зимнего сталевара относительно здоровы в большинстве водоразделов.
«Теперь, когда геномные технологии позволяют нам раскрыть генетическую основу и эволюционную историю важных адаптаций, нам нужно начать использовать эту информацию для улучшения политики сохранения», — сказал Миллер. "Текущих стратегий сохранения и управления просто недостаточно для защиты некоторых видов незаменимого биоразнообразия, которое может быть экономически, культурно и экологически выгодным."
Исследование показывает, что защита конкретных адаптивных вариаций, таких как определенное время бега тихоокеанского лосося, может быть необходима для предотвращения безвозвратной утраты важного биоразнообразия.
Такой анализ закладывает основу для того, чтобы новые генетические технологии сыграли свою роль в улучшении стратегий сохранения и определении того, как расставить приоритеты для защиты популяций в соответствии с Законом об исчезающих видах.