研究了20年水蚤展示动物适应环境的快速进化能力

　　

近20年来，通过对水蚤种群的基因测序，证明了动物快速进化以应对捕食者的非凡能力。

在一项发表在《Nature Communications》的新研究中，英国伯明翰大学、比利时鲁汶大学和柏林莱布尼茨淡水生态和内陆渔业研究所（IGB）的科学家们发现了300多个在水蚤基因组中存在差异的基因。

这些基因约占所有已测序水蚤基因的3%，它们支撑着行为和生活史特征的变化，这些特征在面对捕食者时提高了生存能力。

引人注目的是，针对捕食压力的进化仅在几代之内就发生了。它是由所谓的长期遗传变异所介导的——一个给定的自然种群所拥有的遗传多样性的数量。这项研究将持久的遗传多样性对于支持快速适应的重要性摆在了科学的前沿。它还强调，减少自然种群的遗传多样性对它们适应环境变化的能力有重要的后果。

首席研究员Anurag Chaturvedi博士解释说:“我们可以确定一个特定的遗传多样性水蚤群体在近20年来清楚地展示如何快速进化发生在应对环境压力。这种类型的研究对于理解未来环境变化对动物种群的潜在影响是非常宝贵的。”

水蚤，是湖泊和池塘食物网的中心。它的生命周期包括一个可以持续几十年的休眠阶段。通过复活生物学唤醒休眠阶段，科学家可以量化过去几个时间点的基因变化，并观察自然界发生的进化。

在这项研究中，研究小组能够孵化出跨度20年的休眠卵，并对一个养鱼池中36只复活的水蚤进行基因组测序。在这20年间，水蚤种群经历了从无捕食到高捕食到低捕食的转变。研究小组能够将水蚤捕食压力的变化与DNA随时间的变化进行独特的匹配。实际上，这项研究能够将水蚤环境的特定变化与它们基因组的进化联系起来。

研究小组发现，在水蚤种群的区域集合中，不需要超过5只“创始”的水蚤个体，就可以启动一种遍及整个种群的进化变化。

这个令人惊讶的结果表明，像水蚤这样的动物物种具有很强的适应性进化能力，这得益于遗传变异维持在景观水平这一事实——这是保护生物学的一个重要教训。

首席研究员Anurag Chaturvedi博士解释说:“我们研究几十年来进化的种群的能力对于基础科学和应用科学的发现都是无价的。”

# # #

Extensive standing genetic variation from a small number of founders enables rapid adaptation in Daphnia