DNA-маркеры рассказывают историю адаптации к жизни в глубоком море

Сантьяго Эррера, недавний выпускник совместной программы MIT и Океанографического института Вудс-Хоул, в ходе своей докторской диссертации изучал влияние человечества на глубоководные экосистемы. Для этого он разработал новый инструментарий ДНК-маркеров — фрагментов генома, позволяющих однозначно определять различия между видами. Интегрируя эти генетические данные с палеонтологической, геологической и океанографической информацией, он помог трансформировать подход к классификации видов в глубоком море.

Это исследование крайне важно, поскольку глубоководные организмы, такие как кораллы, растут и воспроизводятся гораздо медленнее, чем обитатели мелководий или суши. Например, глубоководная рыба большеглазый строматей не может размножаться до 30 лет. Восстановление этих экосистем после ущерба, наносимого загрязнением и донным тралением, займет непропорционально много времени. При этом на глубоководные районы приходится почти две трети всех известных видов кораллов, что делает их основным домом для большей части кораллового биоразнообразия.

Изучая гены усоногих раков (балянусов) у гидротермальных источников, Эррера обнаружил, что они «рассказывают» одну и ту же «биографическую историю». Это позволило выдвинуть гипотезу, что личинки этих раков способны расселяться на сотни километров и адаптироваться к новым условиям, включая значительные перепады глубин. Анализ ДНК кораллов выявил повторяющиеся мутации в ответ на одинаковые условия среды. «Я думаю о генах, как о книгах в библиотеке… Чем больше генов вы исследуете, тем больше книг прочитаете… тем ближе вы к пониманию того, что действительно произошло», — говорит ученый.