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Genomik erklärt Mechanismus des Auftretens neuer Spezies

Die reproduktive Isolation wurde immer als Voraussetzung für die Speziation angesehen. Allerdings geht das relativ neue Konzept der genischen Speziation davon aus, dass Änderungen mit Divergenz in nur wenigen geeigneten Loci erforderlich sind, um diese Fortpflanzungsbarriere zu errichten.
Genomik erklärt Mechanismus des Auftretens neuer Spezies
Das Projekt RHINOSPEC (Dissecting speciation using a genomics approach) untersuchte Hybrid-Speziation und Divergenz bei der chinesischen Fledermausart der Hufeisennasen (Rhinolophus sinicus). Die Forscher befassten sich mit genetische Ereignisse in drei kürzlich entstandenen Taxa (Gruppen von Populationen): R. s. septentrionalis, zentrale R. s. sinicus und östliche R. s. sinicus.

Durch die Kombination von Sequenzierung der nächsten Generation und eines neuen statistischen Pipeline-Systems suchten sie nach wichtigen Loci und größeren genomischen Inseln, die der Verlegung von Elementen eines Genpools zum anderen zwischen den elterlichen Genen bei dem Hybrid widerstanden haben.

Die Forscher erzeugten zuerst RNA-Sequenzierungsdaten für die drei Schwerpunkt-Taxa und drei weitere Hufeisennasenarten. Danach wurde die gezielte Resequenzierung am R. pearsoni-Komplex angewandt.

Die Analyse der RNA-Sequenzierungsdaten für den R. sinicus-Komplex ergab drei Beweisketten für die Hybridisierung zwischen den drei Populationen. Mithilfe D-statistischer Analyse für die Zuordnung des Populationsmixes ließ deutlich auf eine Introgression zwischen zentraler R. s. sinicus und R. s. septentrionalis schließen. Darüber hinaus wies eine Asymmetrie beim Genfluss, die eine der beiden speziesfremden Baumtopologien unterstützt, auf das Auftreten von Hybridisierung zwischen zentraler R. s. sinicus und R. s. septentrionalis hin.

Die gezielte Resequenzierungsanalyse wird auch nach Projektabschluss noch fortgesetzt und vor kurzem konnte das Team Sequenzen aus mitochondrialen Protein kodierenden Genen von allen Proben erhalten. Die bisherige phylogenetische Analyse unterstützt die Baumstruktur aus einer früheren Studie.

Die große Menge an Forschungsdaten aus RHINOSPEC wird ohne Zweifel dazu beitragen, die Rolle der Hybridisierung bei der Artenbildung zu verstehen. Außerdem werden sie möglicherweise den Bereichen Naturschutz, Genetik und Evolutionsforschung zugutekommen.

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Schlüsselwörter

Genomik, Speziation, RHINOSPEC, Rhinolophus sinicus, RNA-Sequenzierung, gezielte Resequenzierung
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