Эпигенетика помогла рыбам приспособиться к изменению климата

Ученые из Центра им. Гельмгольца по исследованию океана и Кильского университета, анализируя один из видов рыб Балтийского моря, показали, что эпигенетика может играть значительную роль в адаптации организмов к изменению климата. Свою находку авторы описали в статье журнала Science Advances.

Темпы изменения климата настораживают как обычных людей, так и ученых. Они на один-два порядка сильнее событий, которые удавалось пережить человеку. Именно поэтому исследователи не знают, как в таких условиях будут изменяться различные виды и смогут ли они это сделать. До сих пор считалось, что основной механизм развития такой адаптации связан с изменением последовательности ДНК.

В то же время исследователи показали, что значительную роль в этом процессе может играть и эпигенетика — процесс активации уже существующих в геноме участков для приспособления к условиям окружающей среды. В отличие от процессов изменения генетической последовательности, эпигенетические изменения не предполагают смены последовательности в генетическом коде.

Чтобы выяснить, как связаны эти изменения с адаптацией организма к условиям окружающей среды, авторы новой работы исследовали трехиглых колюшек Gasterosteus aculeatus, обитающих в реках, озерах и морских прибрежьях Европы, Дальнего Востока, запада и востока Северной Америки. Этот вид был выбран не случайно: он может обитать в воде разной солености, а значит, обладает хорошими механизмами адаптации к разным природным условиям.

Исследователи собрали представителей разных популяций колюшек из регионов с различной соленостью. Затем авторы изучили каждую особь и пришли к выводу, что различные популяции отличаются по своему генетическому и эпигенетическому составу, а также имеют различную переносимость изменений солености воды. В эксперименте с участием двух поколений колюшек команда также смогла показать, что индуцибельные гены, которые могут включаться и выключаться под действием различных факторов, способны улучшить реакцию следующего поколения на изменение окружающей среды.

Однако это происходит в меньшей степени, чем изначально предполагали исследователи. В целом работа показывает, что организмы в конечном итоге достигнут своих пределов адаптации к изменению климата, даже если будут использовать эпигенетические механизмы регуляции.