Japonijos mokslininkų komanda nustatė, kad 2011 metais šalį nusiaubęs cunamis netikėtai sukūrė sąlygas susiformuoti žuvų hibridams, tačiau ilgainiui ši „nauja“ populiacija beveik išnyko. Genominiai tyrimai parodė, kad per maždaug dešimt kartų vienos rūšies genetinė medžiaga iš vietinės populiacijos buvo beveik visiškai pašalinta.
Tyrimas atliktas stebint dyglių populiaciją Ocuči miestelyje, kur cunamio banga kai kuriose vietose viršijo 10 metrų. Stichija pernešė jūrinę dyglę Gasterosteus nipponicus į sausumoje susidariusius telkinius, o atslūgstantis vanduo galėjo į juos įtraukti ir gėlavandenes dygles Gasterosteus aculeatus.
Iš pradžių šiuose telkiniuose vanduo buvo sūrokas ar jūrinis, tačiau bėgant laikui dėl kritulių, gruntinio vandens ir aplinkos pokyčių jis tapo daugiausia gėlas. Tai sudarė neįprastą „tiltą“ tarp dviejų rūšių, nes jūrinė dyglė dalį gyvenimo ciklo gali praleisti gėluose vandenyse, todėl išgyveno ir kryžminosi su vietinėmis žuvimis.
Kas nutiko hibridams
Kai populiacija buvo tirta 2012 metais, apie 38 proc. analizuotų individų buvo hibridai, turėję ir jūrinių, ir gėlavandenių protėvių DNR. Iš pirmo žvilgsnio tai galėjo atrodyti kaip pradžia stabilios mišrios populiacijos, kuri ilgainiui taptų nauja ekologine forma.
Vis dėlto vėlesni stebėjimai atskleidė priešingą scenarijų. Reguliariai tiriant genomo pokyčius nustatyta, kad jūrinės rūšies genetiniai fragmentai nuosekliai mažėjo, o iki 2020 metų populiacijoje beveik visiškai dominavo gėlavandenės dyglės genetika.
Kadangi dyglės paprastai dauginasi maždaug kartą per metus, toks genetinės sudėties „persitvarkymas“ įvyko maždaug per dešimt kartų. Tai svarbu evoliucijos biologijai, nes retai pasitaiko atvejis, kai natūrali populiacija stebima beveik nuo pat hibridizacijos pradžios ir vėliau sekama ilgą laiką.
Kodėl genetika „atsuko“ atgal
Mokslininkai pabrėžė, kad skirtingos genomo dalys nyko nevienodu tempu. Ypač greitai mažėjo fragmentai, siejami su prisitaikymu gyventi gėlame vandenyje, migracija į jūrą, poros pasirinkimu ir hibridinių patinų nevaisingumu, tai rodo stiprias reprodukcines kliūtis.
Analizės ir modeliavimas taip pat leido įtarti, kad vien pagrindinių „barjerų“ nepakanka paaiškinti visam procesui. Tikėtina, kad svarbų vaidmenį turėjo ir daugybė silpnesnių genetinių nesuderinamumų, išsibarsčiusių visame genome, kurie kartu lėmė laipsnišką jūrinės rūšies DNR eliminaciją.
Ši istorija parodo, kad ekstremalūs klimato ir gamtiniai įvykiai gali staiga suvesti atskiras rūšis ir sukurti trumpalaikes hibridų bangas. Tačiau gamtoje tokie „eksperimentai“ nebūtinai virsta ilgalaike nauja populiacija, ypač jei aplinka grįžta prie sąlygų, palankių vienai iš rūšių.