Гребешок - один из самых крупных съедобных моллюсков, и гурманы считают его великолепным деликатесом. Чтобы удовлетворить этот спрос, рыбная промышленность выращивает этих моллюсков на прибрежных аквафермах. В новом анализе поведенческие экологи из Университета Билефельда подтвердили, что культивируемые гребешки развили свою собственную генетическую структуру, которая отличается от таковой у природных гребешков. Биологи изучили в общей сложности девять популяций морских гребешков (Pecten maximus) вдоль побережья Северной Ирландии. Они представляют свои результаты в исследовательском журнале Royal Society Open Science.
«Из девяти исследованных популяций гребешков только одна показывает заметное генетическое отличие от других, и это искусственно культивируемый тип», - сообщает Джозеф И. Хоффман, руководитель исследовательской группы по молекулярной поведенческой экологии. Новые породы выращивают, например, в сетчатых садках в прибрежных водах. Время от времени молодые гребешки ускользают через сетку и тем самым могут воздействовать на естественные популяции. Биологи используют термин «популяция» для описания группы организмов одного вида, которые живут вместе в одной области и связаны друг с другом генетически посредством воспроизводства в последовательных поколениях.
Исследователи проанализировали генетическую архитектуру популяций моллюсков. «Изучение генетической архитектуры популяций животных помогает нам понять, какой внешний вид может принять организм - например, насколько большим может стать моллюск или могут ли на его поверхности появиться красные полосы», - говорит Дэвид Вендрами. Докторант проанализировал в общей сложности 180 образцов моллюсков. Институт агропродовольствия и биологических наук в Белфасте (Северная Ирландия) собрал их в феврале 2015 года во время экскурсии вдоль атлантического побережья Северной Ирландии.
Исследователи не только подтвердили, как размножение влияет на популяцию гребешка. Их исследование также подтверждает, что эти моллюски очень гибко адаптируют свою форму и внутреннюю окраску к условиям окружающей среды, и что они делают это независимо от того, принадлежат ли они к одной культивируемой или к восьми естественным популяциям. «Мы проверили, насколько гены связаны с внешностью. Однако это, скорее всего, не так. Весьма вероятно, что внешние характеристики моллюсков зависят от их окружения», - говорит Вендрами.
Ученые из Билефельда также использовали это исследование для сравнения классического анализа ДНК с новой процедурой. Классический анализ проводится путем оценки повторяющихся коротких последовательностей ДНК (микросателлитов) для сравнения образцов из разных организмов. Современная процедура (RAD-секвенирование) требует меньше времени для анализа в тысячи раз большего количества последовательностей ДНК. «Новая процедура заметно лучше обнаруживает различия в популяциях, чем классический подход», - говорит Дэвид Вендрами.
В своих будущих исследованиях Хоффман, Вендрами и их коллеги планируют выйти за пределы Северной Ирландии и изучить образцы вдоль всего атлантического побережья от Норвегии до Португалии, а также в Средиземном море. Их цель - выяснить, как гребешки, как и другие ракообразные, реагируют на различные условия окружающей среды с точки зрения их роста.
Для настоящего исследования исследователи из Билефельда сотрудничали с рядом партнеров: Кембриджским университетом (Англия), Университетом Дуйсбург-Эссен, Британским научно-исследовательским институтом антарктической службы (Кембридж) и Агропродовольственной службой. и Институт биологических наук в Белфасте (Северная Ирландия).
Дэвид Вендрами является участником акции Марии Склодовской-Кюри «Кальций в меняющейся среде» (CACHE), в рамках которой десять докторантов различных дисциплин со всей Европы изучают самых важных с коммерческой точки зрения моллюсков Европы. Акция финансируется Европейским Союзом. Действия Марии Склодовской-Кюри являются частью Рамочной программы Европейского Союза по выдающимся исследованиям и инновациям.