Білі акули, верхівкові хижаки океанів, поділяються на три генетичні групи, що походять від спільного предка 10 000 років тому. Ці популяції мешкають у північній частині Тихого океану, південній частині Тихого океану та Індійському океані, а також у північній Атлантиці й Середземному морі. Відмінності в мітохондріальній ДНК спантеличують учених. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я KRV.media з посиланням на текст дослідження в PNAS.
Генетична таємниця морських хижаків
Біла акула (Carcharodon carcharias) — один із найвідоміших морських хижаків, але її геном приховує несподівані таємниці. Понад 20 років учені досліджують ДНК цього виду, проте кожне нове відкриття лише ускладнює розуміння їхньої еволюції. Дослідження 2024 року, опубліковане в PNAS, показало, що білі акули не є єдиним видом, як вважалося раніше. Натомість вони поділяються на три генетично різні популяції, які сформувалися після останнього льодовикового періоду.
Ці групи мешкають у різних регіонах світу: північній частині Тихого океану, південній частині Тихого океану та Індійському океані, а також у північній Атлантиці й Середземному морі. Гевін Нейлор, директор Флоридської програми дослідження акул, зазначає, що стандартні еволюційні моделі не можуть пояснити ці генетичні відмінності. Ядерна ДНК у всіх групах схожа, але мітохондріальна ДНК демонструє значну генетичну різноманітність, що ставить нові питання перед науковцями. Це дослідження відкриває нові перспективи для розуміння еволюції акул і потребує нових методів аналізу.
Мітохондріальна ДНК: генетичний паспорт акул
Мітохондріальна ДНК (мтДНК) є своєрідним «генетичним паспортом», який успадковується від матері та допомагає простежити походження популяцій. У білих акул мтДНК виявилася напрочуд різноманітною між трьома групами, що спантеличило дослідників. Учені припускали, що феномен філопатрії — повернення самок до місця народження для розмноження — може пояснити ці відмінності.
Наприклад, спостереження показують, що самки білих акул повертаються до рідних узбереж для парування. Проте дослідження 2024 року, яке проаналізувало геноми 150 білих акул із різних регіонів, спростувало цю гіпотезу. У ядерній ДНК не виявлено ознак філопатрії, що суперечить попереднім припущенням. Гевін Нейлор пояснює, що навіть комп’ютерні симуляції, які моделювали еволюційні сценарії, не змогли відтворити таку варіабельність мтДНК.
Інші гіпотези, як-от відмінності в співвідношенні статей у популяціях чи випадкові генетичні зміни (генетичний дрейф), також не знайшли підтвердження. Ця загадка змушує вчених шукати нові еволюційні механізми, які могли б пояснити генетичну різноманітність білих акул.
Природний відбір чи невідома сила?
Чому мітохондріальна ДНК білих акул настільки різна? Одна з гіпотез припускає, що природний відбір міг вплинути на мтДНК кожної популяції, адаптуючи її до специфічних умов середовища. Однак чисельність білих акул — близько 20 000 особин у світі — є відносно малою, що робить цю теорію малоймовірною. Гевін Нейлор зазначає, що для таких значних генетичних змін потрібен був би надзвичайно сильний тиск, наприклад, «смертельна загроза», яка впливала б на виживання акул. Альтернативні пояснення, як-от генетичний дрейф, також не підтвердилися.
Дослідники припускають, що подібні генетичні особливості можуть бути характерними не лише для білих акул, а й для інших видів акул, де філопатрія вважалася ключовим фактором. Це відкриває нові напрямки для досліджень, зокрема щодо того, як генетична різноманітність впливає на адаптацію акул до змін у морських екосистемах. Крім того, розуміння генетичної структури білих акул може допомогти в розробці ефективніших природоохоронних стратегій, адже ці хижаки відіграють ключову роль у підтриманні балансу морських екосистем.
Екологічна роль білих акул
Білі акули є верхівковими хижаками, які регулюють чисельність інших морських видів, підтримуючи баланс екосистем. Їхня генетична різноманітність може впливати на здатність адаптуватися до змін клімату чи антропогенного тиску, наприклад, надмірного вилову риби. Дослідження геному акул не лише розкриває їхню еволюційну історію, але й допомагає оцінити, як зберегти цей вид у майбутньому. Наприклад, знання про три окремі популяції може вплинути на стратегії захисту акул у різних регіонах, таких як Середземне море чи Тихий океан. Майбутні дослідження можуть зосередитися на вивченні інших видів акул, щоб перевірити, чи є схожі генетичні аномалії в їхніх популяціях.
Раніше ми писали, що акула може видавати звуки: нове відкриття біологів
