Исследователи изучили растение Lotus japonicus, которое – с относительно небольшими изменениями в геноме – смогло адаптироваться к разнообразному климату Японии, от субтропического до умеренного. Используя комбинацию полевых экспериментов и секвенирования генома, исследователи смогли сделать вывод об истории колонизации L. japonicus в Японии и выявить области в геноме, где популяции растений, адаптированные к теплому и холодному климату, соответственно, продемонстрировали крайнюю генетическую дифференциацию.
В то же время они показали, что некоторые из этих геномных регионов сильно связаны с выживанием растений в зимнее время и их цветением.
Это первый раз, когда исследователи определили конкретные области генома, которые изменились в ответ на естественный отбор, чтобы позволить видам растений адаптироваться к новым климатическим условиям.
Профессор Миккель Хайде Шируп утверждает: «Один из величайших вопросов эволюционной биологии – это то, как естественный отбор может привести к генетической адаптации к новой среде, и здесь мы непосредственно наблюдали пример этого у Lotus japonicus."
А доцент Стиг Уггерхой Андерсен добавляет: «Да, и это удивительно, что мы выявили определенные черты, включая зимнюю выживаемость, которые были отобраны во время местной адаптации растений к контрастному климату.
В то же время мы наблюдали крайние генетические признаки отбора в определенных областях генома. Эта связь между селекционными сигнатурами и конкретными чертами имеет решающее значение для понимания процесса местной адаптации."
«Быстрая адаптация L. japonicus для самых разных климатов указывает на то, что генетическая изменчивость, лежащая в основе адаптации, существовала еще до колонизации растений.
Это многообещающе для других видов растений на планете с быстрым изменением климата, поскольку позволит более быструю адаптацию », – добавляет профессор Шируп.
"В этом случае разные климатические условия привели к тому, что отдельные популяции растений адаптировались к их собственным местным условиям.
Эти популяции, по-видимому, сохранились, потому что определенные генотипы являются преимуществом в теплом климате, но недостатком в холодном климате и наоборот », – заключает д-р. Андерсен.