Ученые сделали важное открытие, обнаружив скрытые «шоссе», которые направляют эволюцию животных. Тысячи геномов показывают, что эволюция может следовать нескольким невозвратным генетическим путям, проложенным сотни миллионов лет назад.
На первый взгляд, человек, осьминог и коралл могут показаться совершенно различными существами, однако в их хромосомах все еще содержатся узнаваемые фрагменты, унаследованные от общего предка, жившего более 600 миллионов лет назад. Исследователи из Венского университета проследили, как эти древние участки генома были реорганизованы в процессе диверсификации животного мира.
Эволюционные шоссе и их значение
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что геномы животных не эволюционируют по бесконечному числу возможных путей. Напротив, изменения в хромосомах склонны следовать ограниченному набору невозвратных путей, которые ученые описывают как «эволюционные шоссе». Эти открытия могут стать ценным фундаментом для усилий по пониманию и сохранению биоразнообразия животных.
Прослеживание эволюции генома
Каждое живое животное в конечном счете происходит от общего предка, существовавшего более 600 миллионов лет назад. С тех пор хромосомы неоднократно сливались, разделялись и перестраивались по мере возникновения новых линий животного происхождения.
Тысячи геномов животных уже секвенированы, однако сравнить их долгосрочную эволюцию было нелегко. В этом исследовании международная команда, возглавляемая учеными из Венского университета, объединила тысячи геномов в одном крупномасштабном сравнении.
«Понимание этих правил эволюции рассказывает нам не только о прошлом, — отметил Олег Симаков, профессор Венского университета и со-руководитель исследования. — Оно также позволяет нам задаться вопросом, куда может двигаться эволюция генома в будущем, и дает возможность определить ключевые меры для сохранения биоразнообразия животных».
Многие секвенированные геномы остаются «черновыми». Они могут показать, какие гены имеются у животного, но не указывают точно, где эти гены расположены вдоль его хромосом. Хромосомномасштабные анализы помогут лучше понять эти процессы и их влияние на эволюцию.