Новое исследование проливает свет на «экологическое видообразование»

Новое исследование учёных из Университета Нотр-Дам даёт новые представления о видообразовании — эволюционном процессе возникновения новых биологических видов.

Команда под руководством Скотта П. Игана исследовала особый случай видообразования, известный как «экологическое видообразование», когда новые виды возникают в результате адаптации популяций к разным средам обитания. Исследование проводилось на группе насекомых — орехотворках, которые вызывают опухолеподобные разрастания тканей (галлы) на растениях-хозяевах.

Учёные сравнили популяции двух разных видов орехотворок, каждый из которых обитает на двух видах дубов: Quercus geminata (песчаный живый дуб) и Quercus virginiana (южный живой дуб). Эти дубы различаются по многим параметрам, что создаёт для популяций орехотворок разные условия среды и может приводить к естественному отбору различных признаков.

Ключевые результаты:

• Обнаружены параллельные морфологические различия в размере тела насекомых и размере галлов, связанные с видом растения-хозяина.
• Выявлены сильные поведенческие различия в предпочтениях растений: насекомые каждой популяции предпочитают селиться только на «своём» виде дуба, а не на альтернативном. Это важный показатель репродуктивной изоляции между популяциями.
• Устойчивые различия в морфологии и поведении подчёркивают ключевую роль использования растения-хозяина в формировании репродуктивной изоляции и видообразовании у травоядных насекомых — одной из самых богатых видами групп организмов на Земле.

Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE. Оно расширяет предыдущие работы группы, опубликованные в Biology Letters и International Journal of Ecology, где изучался лишь один вид. Новый подход, сравнивающий два вида в одинаковых условиях среды, позволяет выявить общие механизмы видообразования и специфические факторы, важные для каждого отдельного вида.

Изученные два вида являются частью группы из восьми видов, образующих связанные с хозяином популяции на этих двух видах дубов на юго-востоке США. В дальнейшем исследователи планируют изучить генетическую основу адаптации, проведя генотипирование популяций всех восьми видов, чтобы выяснить, были ли у них под отбором сходные геномные регионы.