Studija sugeriše potencijalnu ulogu hibridizacije i poliploidizacije u širenju raspona vrsta

Studija sugeriše potencijalnu ulogu hibridizacije i poliploidizacije u širenju raspona vrsta

U studiji objavljenoj u BMC Biologija, tim prof. Chen Zhiduana na Institutu za botaniku Kineske akademije nauka (CAS), zajedno sa svojim međunarodnim saradnicima, koristio je gusto uzorkovane nuklearne i plastidne podatke da rekonstruiše pouzdanu mrežastu evolucionu istoriju Causonisa u čvrstom biogeografskom okviru.

Otkrili su sukobe nuklearnog genskog stabla u celom rodu, posebno u jezgru Causonis klade, za koje je identifikovano da su uglavnom uzrokovani ekstenzivnim događajima hibridizacije. Koristeći sveobuhvatne metode, oni su takođe otkrili alopoliploidno poreklo rasprostranjenog jezgra Causonis klade, što je možda podstaklo akumulaciju gena povezanih sa stresom i tako olakšalo adaptaciju na promenljiva okruženja.

Razjašnjavanje mehanizama koji promovišu rasprostranjenost vrsta je ključno za razumevanje dinamike biodiverziteta u uslovima klimatskih promena. Predloženo je da hibridizacija i poliploidizacija, dva procesa za koja se smatra da ubrzavaju generisanje adaptivnih inovacija, igraju važnu ulogu u olakšavanju širenja distribucije raspona vrsta.

Rod Causonis iz porodice grožđa pruža priliku da se istraže mehanizmi koji leže u osnovi kontrastnih obrazaca raspona distribucije vrsta. Vrste Causonisa pokazuju široke varijacije u rasponima distribucije, pri čemu većina vrsta u „jezgri klade“ ima mnogo veće opsege od onih u ranim divergentnim lozama.

Prethodne studije su takođe sugerisale potencijalnu hibridizaciju i poliploidizaciju u Causonis-u, posebno u jezgru Causonis klade sa rasprostranjenijim vrstama. Istraživanje uloge hibridizacije i poliploidizacije u distribuciji vrsta zahteva strategije koje povezuju genomiku i biogeografiju.

U ovoj studiji, istraživači su ilustrovali kako su hibridizacija i poliploidizacija možda doprinele prevelikom disparitetu u rasponima distribucije vrsta Causonisa. Tokom rane oligocenske glacijacije, većina loza Causonisa pretrpela je ekstenzivno izumiranje i kontrakciju opsega distribucije, dok je osnovni predak Causonisa, opremljen dupliranim genomima, možda preživeo glacijaciju i procvetao u kontinentalnoj Aziji.

Koristeći modele distribucije vrsta, istraživači su pokazali da su vrste širokog i uskog raspona možda imale različitu biogeografsku prošlost i da se mogu suočiti sa različitim izazovima očuvanja u budućim klimatskim promenama. Na primer, rasprostranjena vrsta C. japonica ima tendenciju da bude invazivnija u budućnosti, dok usko rasprostranjena vrsta C. ciliifera može biti u opasnosti od izumiranja zbog smanjenja susednih pogodnih staništa.

Ovaj nalaz ukazuje na važnost razmatranja specifične evolucione istorije i genetskih svojstava fokalnih vrsta kada se razvijaju strategije očuvanja.