Genetyka i specjacja u ślimaków
Chociaż słynna książka Charlesa Darwina nosi tytuł „O powstawaniu gatunków”, nigdy nie wyjaśniała ona rzeczywistego pochodzenia gatunków. Kolejne pokolenia ekologów dopracowały szczegóły, ujawniając, że proces obejmuje różne typy genetycznego podziału populacji. W ramach finansowanego przez UE projektu GENIES (Genomic evolution in ecological speciation) zbadano procesy specjalizacji w szerszej perspektywie na przykładzie ślimaka lądowego Murella muralis. Ślimaki stanowią doskonały materiał do badań w tej dziedzinie, ponieważ ich populacje są powszechne, a poszczególne osobniki rzadko poruszają się daleko, co umożliwia kontrolę migracji. M. muralis charakteryzuje się dużą różnorodnością morfologiczną i jeszcze większą różnorodnością genetyczną. Korzystając z najlepszych technologii sekwencjonowania genów, naukowcy zbadali, w jaki sposób geny gatunków zmieniają się podczas specjacji. Naukowcy powiązali również zmiany morfologiczne z wzorcami poszczególnych genów. Zidentyfikowali geny odgrywające najważniejszą rolę w procesie specjacji oraz określili, w jaki sposób czynniki środowiskowe wpływają na te geny. Wyniki pokazują, że zmiany środowiskowe działają na różnych poziomach genomu. Takie zmiany jednocześnie sprzyjają zróżnicowaniu i ograniczają je. Naukowcy stwierdzili, że różnorodność kształtu muszli ślimaków wynika z adaptacji do odmiennych środowisk. Poprzednie zmiany środowiskowe przyczyniły się do wykształcenia licznych kształtów muszli i odrębnych linii genetycznych. Na podstawie różnych typów dowodów ujawniono wielokrotne połączenia i oddzielenia populacji, co sprzyjało aktywnemu różnicowaniu i przepływowi genów. Zespół stwierdził ponadto, że niezależne regiony genów w obrębie genomu były poddane osobnej selekcji. Taka rozbieżna selekcja może mieć wpływ na cały genom, nawet w początkowych fazach specjacji. Źródła zmienności mogą sprzyjać izolacji rozrodczej w obrębie całego genomu, a następnie radiacji adaptacyjnej. Specjacja z przepływem genów jest więc bardziej prawdopodobna, biorąc pod uwagę przejście od wpływu selekcji poszczególnych genów do selekcji dużych części genomu. Analiza wykazała, że różnice w kształcie muszli na poziomie populacji mają wpływ na stopień różnicowania genomu. W przypadku organizmów odizolowanych geograficznie obserwowano czasem wzorce izolacji poprzez adaptację, gdzie rozbieżny dobór cech hamował przepływ genów. Projekt GENIES wykazał, że różnorodność genetyczna mogła ułatwić przetrwanie gatunków w obliczu zmian środowiskowych. Prace w znacznym stopniu przyczynią się do rozwoju projektów dotyczących „ewolucyjnego ratowania gatunków”, które mają na celu zminimalizowanie wpływu zmian środowiskowych.
