Genetische Faktoren der Artbildung
Um die für diese Divergenz verantwortlichen Gene zu identifizieren, untersuchte das Projekt "Genomics of sexual isolation and reinforcement in the house mouse" (SPECIATIONGENOMICS) zwei hybridisierende Arten: Mus musculus musculus und M. m. domesticus. Die interessierenden Gene sind an der reproduktiven Selektion und deren Regulation beteiligt – der Bildung von Pheromonen und Geruchsrezeptoren für diese sexuellen Botenstoffe. Frühere Studien hatten gezeigt, dass die reproduktive Isolation dieser Mausunterarten auf Veränderungen des olfaktorischen Systems für die Partnererkennung zurückgeht. Die Forscher analysierten mehr als 1.200 Marker aus Mäusen in der Hybridzone und allopatrischen Zonen, die geographisch voneinander isoliert sind. Dabei ergaben sich mehrere Loci, die die erwartete reduzierte, für Populationen in Hybridzonen spezifische Variabilität bestätigten. Einige wenige Rezeptoren haben sich aber offenbar auch unter Selektionsdruck in der Hybridzone entwickelt, was sie zu höchstwahrscheinlichen Auslösern der reproduktiven Isolation macht. Auch die Selektion regulatorischer Gene für eine unterschiedliche Genexpression ist eine mögliche Ursache für die reproduktive Isolation und deren Verstärkung. Die Wissenschaftler untersuchten die RNA-Produktion in Rezeptoren des Vomeronasalorgans, dem primären Sinnesorgan, mit dem Mäuse Pheromone wahrnehmen. Die Ergebnisse zeigten, dass die durch reproduktive Isolation erzeugte Divergenz bei den Mäusen auf die Spezialisierung einer Gruppe eng verwandter Vomeronasal-Rezeptoren zurückgehen könnte. Die dritte Studie ergänzte die ersten beiden Experimente und betrachtete die Gesamtheit Protein-kodierender Gene sowie intergenische (zwischen Genen) und regulatorische Regionen. Derzeit werden die Daten ausgewertet, um zu klären, wie Veränderungen bei regulatorischen Genen und Proteinen sowie strukturelle Veränderungen zur Evolution von Verhaltensbarrieren bei der Divergenz beitragen. SPECIATIONGENOMICS kombinierte modernste genomische Methoden mit herkömmlicheren populationsgenetischen Ansätzen, um zu beschreiben, wie es zur Artbildung kommt, obwohl weiterhin enger physischer Kontakt bestehen könnte. Im Großen und Ganzen erweitert sich damit auch der Kenntnisstand zum Ursprung der biologischen Vielfalt.
Schlüsselbegriffe
Arten, Evolution, Hausmaus, Genomik, reproduktive Isolation