Почему потомство лучше справляется с изменением климата — всё в генах!

Впервые в мире исследователи из Центра передового опыта по изучению коралловых рифов (Coral CoE) при Университете Джеймса Кука раскрыли генетическую загадку того, почему некоторые рыбы способны адаптироваться к потеплению океанов. В совместном проекте с учёными из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии они изучили, как гены рыб реагируют после нескольких поколений жизни при повышенных температурах, прогнозируемых в условиях изменения климата.

Используя передовые молекулярные методы, команда идентифицировала 53 ключевых гена, участвующих в долгосрочной, многопоколенческой акклиматизации к более высоким температурам. Исследователи обнаружили значительно более высокий уровень активности метаболических генов у рыб, подвергавшихся повышенным температурам в течение двух поколений, что указывает на центральную роль изменений в производстве энергии для поддержания жизнедеятельности. Гены иммунитета и стресса также активнее реагировали во втором поколении.

Проект включал выращивание коралловых рифовых рыб при разных температурах более четырёх лет и последующее тестирование их метаболической производительности. С помощью генетического секвенирования и биоинформатики учёные сопоставили паттерны экспрессии генов со способностью рыб к акклиматизации. Неожиданно оказалось, что белки теплового шока, реагирующие на краткосрочный стресс, не участвуют в долгосрочной межпоколенческой адаптации, а значит, не являются хорошими индикаторами устойчивости к изменению климата.

Это первое исследование, раскрывающее молекулярные процессы, которые могут помочь коралловым рыбам и другим морским видам приспособиться к будущему потеплению. Понимание того, какие гены задействованы в акклиматизации, и как регулируется их экспрессия, улучшит прогнозирование адаптивных реакций и поможет выявить виды, наиболее уязвимые или устойчивые к изменению климата.