Daphnia pulex, по-известна като водна бълха, е едва забележима с просто око, но играе жизненоважна роля в сладководните екосистеми по света като плячка на други видове. Те също така контролират цъфтежа на водораслите (който например може да причини щети за милиони долари на икономиката на САЩ). Но извън водното си местообитание това миниатюрно ракообразно също оставя огромно наследство в света на науката.

Това е така, защото D. pulex е така нареченият „моделен организъм“ - вид, който е бил подробно изследван, за да се разберат определени биологични явления. Водната бълха е първото ракообразно, чийто геном е секвениран през 2011 г. (между другото, организмът има повече гени от нас, хората), и това създание е от решаващо значение за продължаващата мисия на биолозите да разберат механизмите на еволюцията. Благодарение на клоналното или безполовото размножаване учените са изследвали генетичната вариация на признаци, включително възраст, размер при раждане, скорост на растеж, имунен отговор и много други.

Сега учени от Щатския университет на Аризона заедно с колеги от Централния китайски университет и университета „Нотр Дам“ са анализирали близо 1000 екземпляра от D. pulex и са открили силата на естествения подбор върху отделните гени година след година. Изненадващо екипът открива значителни колебания в генните варианти, известни като алели, дори при стабилни условия - стратегия, която вероятно би могла да увеличи способността за адаптиране към променящата се среда, като същевременно поддържа генетичната вариация.

„Това изследване за първи път ни даде представа за времевите промени в честотата на гените, които настъпват дори в привидно постоянна среда“, казва в изявление за пресата Майкъл Линч от Държавния университет на Аризона, водещ автор на новото изследване, „един вид непрекъснато раздвижване на генетичната вариация, разпределена в генома“.

Поради бързия цикъл на размножаване на организмите и чувствителността им към замърсители на околната среда представителите на рода често се използват за тестване на токсичността на сладководните води, но в лабораторията тези особености са се превърнали в критичен инструмент за изучаване на еволюцията. В продължение на 10 години проучването анализира генетичната дисперсия на D. pulex в стабилна среда. Проучването показва, че организмите са били подложени на променящ се селекционен натиск, но в крайна сметка всички те са се неутрализирали, което означава, че нито една доминантна черта не е взела превес и не е повлияла на еволюцията на организма. С други думи, това показва, че еволюцията работи на много по-фино ниво от това, което учените са смятали досега.

Макар че това поставя под въпрос типичната представа за изучаване на генетичното разнообразие и дивергенцията като единствените доказателства за интензивността на селекционния натиск, тази биологична стратегия помага на организма да запази генетичното разнообразие, като същевременно се подготвя за бърза адаптация. Например учените отбелязват, че гените, разположени на хромозоми близо един до друг, са еволюирали в координация помежду си. Това би могло да доведе до унаследяване на полезни комбинации от генни варианти, като по този начин се ускорява адаптацията към заобикалящата ги среда.

Разбира се, в ерата на климатичните промени разбирането на тези основни еволюционни механизми е важно. Тъй като е невъзможно да се пресъздаде перфектно еволюционният натиск върху видовете в дивата природа, разбирането на базовите функции на даден вид в стабилна среда може да помогне да се формира основа за това как други видове биха могли да бъдат добре приспособени. В крайна сметка това може да помогне на учените да изградят устойчивост на определени популации, за да защитят жизненоважни хранителни мрежи.

Снимка: Unsplash

Виж още: Откриха огромна подводна планина, която е по-висока от митичния Олимп