A bevezetett gyümölcslégy gyors méretváltozása azt jelzi, hogy fejlődik, ahogy megtámadja Észak-Amerikát

A bevezetett gyümölcslégy gyors méretváltozása azt jelzi, hogy fejlődik, ahogy megtámadja Észak-Amerikát
A bevezetett gyümölcslégy gyors méretváltozása azt jelzi, hogy fejlődik, ahogy megtámadja Észak-Amerikát
Anonim

A világ tele van olyan betelepített egzotikus fajokkal, mint például az afrikai sétálóhalak Floridában, a nyulak Ausztráliában és a kudzu az Egyesült Államok délkeleti részén, amelyek megtizedelik az őshonos fajokat és felborítják az ökoszisztémákat. Eddig az eseményeket tanulmányozó biológusok nem vették komolyan az evolúciót a betolakodó fajok által alkalmazott stratégia részének.

De az új bizonyítékok, amelyek egy óvilági gyümölcslégy észak- és dél-Amerikába való véletlen behurcoltatásából származnak, amely a valaha feljegyzett egyik leggyorsabb evolúciós változást mutatta, megváltoztathatja ezt a felfogást.

A Science folyóirat e heti számában a Washingtoni Egyetem, a New York-i Clarkson Egyetem és a Barcelonai Egyetem kutatóinak csoportja arról számolt be, hogy a légy, a Drosophila subobscura, amelyet körülbelül két évtizede honosítottak meg., már kialakított egy olyan szárnyméret-mintát, amely utánozza az Európában kialakult populációkét. A folyamat során úgy tűnik, hogy a D. subobscura, egy nyolcad hüvelyknél rövidebb fekete légy felváltja az őshonos gyümölcslegyeket a Csendes-óceán északnyugati részén.

"Az emberek a világ minden tájáról behoznak növényeket és állatokat, és sok esetben ezek a betelepítések pusztítást végeznek az őshonos populációkban" - mondta Raymond Huey, az UW evolúciós biológusa és a tanulmány vezető szerzője. "Az inváziók dinamikája sokkal bonyolultabbá válik, ha a betolakodók gyorsan fejlődnek. Nagyon valószínű, hogy a behurcolt inváziós fajok fejlődnek, és a tudósok általában nem vették észre, milyen gyors evolúció mehet végbe egy behurcolt fajban.Ez valószínűleg azt jelenti, hogy az őshonos populációk is változni fognak a betelepített fajok hatására."

D. A subobscura egy mérsékelt égövi légy, amely Spanyolországtól északra Dél-Skandináviáig és Észak-Afrikától keleten a Közel-Keletig húzódik. Dél-Amerikában 1978-ban találták meg először a chilei Puerto Montt kikötőváros közelében. A legyek gyorsan betelepítették Chile tengerparti részét, bár a tudósok egy évtizeddel később nem észleltek változást a szárnyak hosszában. Először Észak-Amerikában fedezték fel őket az 1990-es évek elején a Wash állambeli Port Townsendben.

A két betelepített populáció genetikailag közel azonos, ami arra készteti a genetikusokat, hogy egy közönséges állományból származnak, amely egy hajón stoppolt, és valószínűleg valamikor 1978 körül megállt Chilében és Észak-Amerikában. Azóta a legyek elterjedtek egy több mint 16 szélességi fokon átnyúló terület Chilében és az Andok-hegységen át egészen Argentína partvidékéig. Észak-Amerikában D.A subobscura a kaliforniai Santa Barbarától északra a kanadai Vancouver-sziget csúcsáig terjedt. Keleten is csapdába estek, egészen S alt Lake City közelében.

Az evolúciós változások ellenőrzése érdekében Huey és munkatársai 1997-ben 11 észak-amerikai, 1998-ban pedig 10 helyszínen ejtettek csapdába legyeket Spanyolországban, Franciaországban, Hollandiában és Dániában. Ezután öt vagy hat generációnyi legyet neveltek fel hasonló környezetben., az utolsó generáció szárnyhosszait mérve. A biológusok a szárnyhosszt használják, mert ez a testméret könnyen mérhető és nagymértékben megismételhető mutatója.

D. A subobscura az utolsó jégkorszak óta körülbelül 10 000 évig elfogl alta a mérsékelt övi Európát, és nagyobb egyedek földrajzi mintáját mutatja a magasabb szélességi körökben. Így a legyek szárnyai Dániában 4 százalékkal hosszabbak, mint a spanyolországiak. Huey szerint ennek valószínűleg köze van a hőmérséklethez, de a pontos okot még nem határozták meg.

Az észak-amerikai legyek mérései kimutatták, hogy ezek a behurcolt legyek hasonló mintát alakítottak ki kevesebb mint két évtized alatt.Az európaiakhoz hasonlóan a magasabb szélességi fokon lévő nősténylegyek négy százalékkal voltak nagyobbak, mint a közép-kaliforniai legyek. A férfiaknál azonban a méretkülönbség csak 1-2 százalék volt. Ennek ellenére a két kontinentális populáció finom különbségeket mutat a szárny azon részén, amely a szélesség növekedésével megnyúlik. Az európai legyeknek hosszabb „bicepszük”, míg az észak-amerikai legyeknek hosszabb „alkarjuk” van.

A közelmúltban megszerezték a dél-amerikai D. subobscura készleteit, de még nem tanulmányozták, hogy a méretükben is kialakultak-e földrajzi mintázatok.

Huey azt mondta, hogy a méret és alak gyorsabb evolúciós változásának egyetlen másik feljegyzett esete az időjárás okozta, és nem egy behurcolt fajról volt szó. Ebben az esetben a galápagos-szigeti pintyek súlyos szárazságnak voltak kitéve 1978-ban. Csak a nagy, masszív csőrű pintyek maradtak életben, és adták át ezt a tulajdonságot a következő generációnak.

Azt mondta, hogy a D. subobscura több mint megtizedelte az őshonos fajt, a D. psuedo-obscurát az északnyugati városokban.

"Ha gyümölcslegyeket gyűjtenék a seattle-i hátsó udvaromban, legalább 90 százaléka D. subobscura lenne. Ez egy rendkívül sikeres és még mindig terjedő bemutatkozás, és fogadni mernék, hogy egy pár múlva felbukkanhatnak New Yorkban évek óta – mondta Huey.

"Ezek a legyek gyorsan fejlődtek, és evolúciójuk szorosan illeszkedett az európai mintához. Ez a nagyon gyors evolúciós megfigyelés ráébresztheti az ökológusokat arra, hogy a megszálló fajok nincsenek kőbe vésve, hanem gyorsan fejlődhetnek új környezetük hatására, ezáltal megváltozik az őshonos fajokkal való kölcsönhatásuk dinamikája. Korábban az inváziókat tanulmányozó tudósok nagyrészt abból indultak ki, hogy az evolúció figyelmen kívül hagyható, mert azt gondolták, hogy az invázió dinamikájához képest olyan lassan megy végbe. Ez a tanulmány azt mutatja, hogy egy betolakodó valójában nagyon gyorsan fejlődhet, néhány éven belül, és potenciálisan nagy hatással lesz” – mondta.

A kutatócsoport további tagjai George Gilchrist, biológus, aki doktori címet szerzett az UW-n, jelenleg pedig a Clarkson Egyetem biológia adjunktusa; Margen Carlson, az UW zoológia szakos egyetemi hallgatója; David Berrigan, a National Cancer Institute tudósa, aki doktori kutatást végzett az UW-n; és Luis Serra, a Barcelonai Egyetem evolúciós genetikusa.

A két európai D. subobscura szárnyméretének különbségét bemutató kép letölthető a http://www.washington.edu/newsroom/news/images/flies-j.webp" />

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva
Olvass tovább

Az őskémiai érzékelő fejlődése, a nocicepció, kiszagolva

Amikor megfullad a csípős cigarettafüsttől, úgy érzi, mintha felégne egy falat wasabi-csipkés sushitól, vagy sírna, miközben nyers hagymát és fokhagymát vág, válaszát egy eredeti kémiai érzékelő váltja ki mintegy 500 millió éves állatfejlődés – számoltak be a Brandeis Egyetem tudósai a Nature március 18-i tanulmányában.

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet
Olvass tovább

A gombák gyorsan változhatnak, továbbadhatják a fertőző képességet

A gombák jelentős potenciállal rendelkeznek a „horizontális” génátvitelben, egy új tanulmány kimutatta, hasonlóan azokhoz a mechanizmusokhoz, amelyek lehetővé teszik a baktériumok ilyen gyors fejlődését, rezisztenssé válnak az antibiotikumokkal szemben, és más súlyos problémákat okoznak.

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint
Olvass tovább

Marine Mr. Mom: A hím csőhalak szülnek, de némelyik döglött apa, a tanulmány szerint

A hím csőhalak és csikóhal-unokatestvéreik az egyetlen hím, amely ténylegesen vemhes lesz és megszül, de a pipahalak valószínűleg soha nem nyerik el az Év Atyja díjat – az utódokhoz való hozzáállásuk a teljes szeretettől a teljes elhanyagolásig terjedhet, a Texas A&M Egyetem kutatóinak új eredményei szerint.