Vajomingo universiteto mokslininkas yra tarptautinės komandos, kuri išsiaiškino, kaip per pastaruosius 150 000 metų Rytų Afrikos Viktorijos ežero regione išsivystė daugiau nei 700 žuvų rūšių, dalis.
Catherine Wagner, UW Botanikos katedros ir UW Biologinės įvairovės instituto docentė, šį reiškinį – neprilygstamą gyvūnų ir augalų pasaulyje – apibūdina kaip „vieną įspūdingiausių šiuolaikinės biologinės įvairovės evoliucijos pavyzdžių."
Ji ir kolegos mokslininkai iš Šveicarijos Berno universiteto ir Šveicarijos federalinio vandens mokslų ir technologijų instituto pirmą kartą įrodė, kad sparčiai Viktorijos ežero cichlidų – ryškiaspalvių, į ešerius panašių žuvų – evoliucija paskatino ankstesnė hibridizacija tarp dviejų toli giminingų cichlidų rūšių iš Aukštutinio Nilo ir Kongo drenažo sistemų.
Tyrimas paskelbtas šiandien (penktadienį) žurnale Nature Communications. Pirmoji šio straipsnio autorė Joana Meier yra mokslų daktarė. studentas Wagneris kartu vadovavo Berno universitete. Wagneris kartu su kitais Meierio vadovais – Laurent'u Excoffier'iu ir Ole'u Seehausenu - yra vyresnieji šio straipsnio autoriai.
Wagner sako, kad sparti Rytų Afrikos cichlidų evoliucija suglumino tyrėjus, kurie nesuprato, kaip vienas bendras protėvis gali taip greitai pasidalyti į 700 rūšių. Atradimas, kad šių žuvų rūšių protėvis iš tikrųjų buvo dviejų skirtingų protėvių iš skirtingų Afrikos dalių mišinys, leidžia „daug lengviau suprasti, kaip išsivystė didžiulė žuvų įvairovė šiame regione“, – sako ji.
"Analogija yra tokia: jei sujungtumėte dalis iš dviejų labai skirtingų Lego rinkinių – tarkime, traktoriaus ir lėktuvo – galėtumėte gauti daug daugiau galimų konstrukcijų“, – sako Wagneris.
Anot žiniasklaidos, išsivysčiusios rūšys pasižymi daugybe spalvų derinių ir yra prisitaikiusios prie skirtingų buveinių, tokių kaip smėlio dugnas, uolėtos pakrantės ar atviri vandenys. Šveicarijos federalinio vandens mokslo ir technologijų instituto leidimas. Priklausomai nuo rūšies, ciklidai gali iškrapštyti dumblius nuo uolų, minti planktonu, laužyti atvirus sraigių kiauklus, ieškoti vabzdžių lervų arba grobti kitas žuvis, įskaitant jų ikrus ar žvynus.
Hibridizacijos įvykis tikriausiai įvyko maždaug prieš 150 000 metų, kai drėgnu laikotarpiu Kongo kilmė kolonizavo Viktorijos ežero regioną ir susidūrė su Aukštutinio Nilo linijos atstovais. Visuose dideliuose šio regiono ežeruose hibridinė populiacija įvairavo proceso, vadinamo adaptacine spinduliuote, arba kelių naujų rūšių, pritaikytų skirtingoms ekologinėms nišoms, raida.
Nors tikslios įvykių eigos protėvių Viktorijos ežere dar neatkurta, aišku, kad po sauso laikotarpio jis vėl prisipildė maždaug prieš 15 000 metų. Genetiškai įvairios hibridinės populiacijos palikuonys kolonizavo ežerą ir per evoliuciškai trumpą kelių tūkstančių metų laikotarpį išsiskyrė ir susidarė mažiausiai 500 naujų cichlidų rūšių, turinčių daug įvairių ekologinių specializacijų. Ypatingą Viktorijos ežero cichlidų genetinę įvairovę ir gebėjimą prisitaikyti rodo faktas, kad daugiau nei 40 kitų žuvų rūšių, kurios tuo pačiu metu kolonizavo ežerą, nuo to laiko beveik nepasikeitė.
Tyrimas apėmė daugiau nei 3 milijonų 100 ciklidų rūšių genomo vietų sekos nustatymą – tai užduotis, kuri iki šiol nebuvo įmanoma.
Wagnerio evoliucinės adaptacinės spinduliuotės tyrimas pelnė jai 2015 m. Theodosius Dobzhansky premiją kaip puikią jauną evoliucijos biologę iš Evoliucijos studijų draugijos.
Wagner paskelbė daugybę straipsnių aukščiausio lygio žurnaluose, įskaitant Nature, Nature Reviews Genetics, Evolution ir Molecular Ecology. UW ji ir jos laboratorija daugiausia dėmesio skiria genetinių ir ekologinių duomenų naudojimui biologinės įvairovės, visų pirma gėlavandenių žuvų, raidai tirti. Jos tyrimai naudoja populiacijos genetinius, genominius, filogenetinius ir lyginamuosius metodus, skirtus įvairovei tirti – nuo rūšiavimo procesų iki makroevoliucinių biologinės įvairovės modelių.
Wagner gavo daktaro laipsnį. 2011 m. baigė Kornelio universitetą. Ji buvo Šveicarijos federalinio vandens mokslų ir technologijų instituto mokslinė bendradarbė doktorantūroje, o 2015 m. pradėjo dirbti UW docente. Whitman koledže ji įgijo biologijos ir geologijos bakalauro laipsnį.
