Co strefy hybrydyzacji u płazów mówią nam o powstawaniu gatunków?

Artykuł podsumowujący długoletnie badania porównawcze stref hybrydyzacji u płazów, w których uczestniczył dr Tomasz Suchan z naszego Instytutu, ukazał się w prestiżowym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Zespół autorów przeanalizował strefy hybrydyzacji u 41 par europejskich gatunków płazów, aby zbadać przepuszczalność barier izolacji reprodukcyjnej w obrębie całego genomu. Celem było określenie, czy izolacja reprodukcyjna pojawia się na skutek małej liczby mutacji w kluczowych genach, czy raczej na skutek wielu losowych mutacji rozsianych w obrębie całego genomu.

Wyniki wskazują na to, że izolacja reprodukcyjna u płazów ewoluuje dzięki powstaniu wielu niekompatybilności rozsianych w całym genomie, a nie jedynie w kilku kluczowych genach. Linie, które rozdzieliły się niedawno mogą hybrydyzować z łatwością, tworząc strefy mieszańców obejmujące ponad sto kilometrów. Miliony lat później niekompatybilność obejmuje więcej genów, a wymiana genów odbywa się jedynie w pasie kilku kilometrów – taka sytuacja ma miejsce pomiędzy kumakiem górskim i nizinnym w Polsce. Uzyskane wyniki tłumaczą również, dlaczego gatunki płazów są zwykle starsze niż u innych grup kręgowców. Izolacja reprodukcyjna może zachodzić wolniej u płazów, ponieważ powstanie niekompatybilności w obrębie całego genomu wymaga czasu, zwłaszcza, gdy chromosomy płciowe nie wspierają tego procesu tak jak u ssaków czy ptaków.

Źródłowy artykuł:

Dufresnes C., Brelsford A., Jeffries D.L., Mazepa G., Suchan T., Canestrelli D., Nicieza A., Fumagalli L., Dubey S., Martínez-Solano I., Litvinchuk S.N., Vences M., Perrin N., Crochet P.-A. 2021. Mass of genes rather than master genes underlie the genomic architecture of amphibian speciation. Proceedings of the National Academy of Sciences 118: e2103963118. DOI

Żaba jeziorkowa (Pelophylax lessonae lessonae).
Foto: Christophe Dufresnes.