Научный взгляд: причины глобальной миграция плодовых мушек

Согласно новому исследованию, плодовые мушки Drosophila melanogaster, которых люди распространили по всему миру, появились в Китае примерно 4 тыс. лет назад. Результаты исследования расширяют понимание глобальной миграции, демографии, потока генов и адаптации этого насекомого.

Группа исследователей обнаружила, что китайские популяции плодовых мушек были генетически изолированы. Эта изоляция отражает древнюю культуру Китая – относительно закрытое на протяжении многих веков общество с ограниченной торговлей с Азией и Европой.

Ученые объединили свои результаты с результатами предыдущих исследований и предположили, что плодовые мушки зародились на юге Африки и мигрировали из северной Африки около 9 тысяч лет назад. Оттуда D. melanogaster распространились в Восточную Азию и Китай (~2,8–4,4 тысячи лет назад), Европу (~1,8 тысячи лет назад), совсем недавно в Северную Америку (~150 лет назад) и Австралию (~100 лет назад).

Плодовые мушки являются комменсалами человека. Комменсализм – способ совместного сосуществования двух видов живых организмов, выгодный для одного из видов и не приносящий ни существенного вреда, ни пользы для другого вида. D. melanogaster развиваются на гниющих плодах в садах и виноградниках.

Люди переселились из Африки примерно 80 тыс. лет назад, но сельскохозяйственное производство плодов началось менее 10 тыс. лет назад. Именно современная торговля с участием человека помогла расселить плодовых мушек по всему миру.

В ходе исследования ученые расшифровали геномы 292 штаммов D. melanogaster из различных регионов Китая и проанализировали их вместе с ранее опубликованными геномными последовательностями. Геномные данные популяций позволили исследователям разработать компьютерную модель для оценки времени появления D. melanogaster на каждом континенте и сделать вывод о том, как генетические изменения, которые группируются в геномах близкородственных видов, соотносятся с географическими перемещениями.

Инвазии вредных организмов могут стать проблемой для различных стран. В случае распространения возбудителей болезней и вредителей на новые территории эти организмы могут усиливать свою вредоносность и причинять большой ущерб сельскому хозяйству. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») используют методы прогнозирования распространения и оценки ущерба при подготовке анализов фитосанитарного риска вредных организмов. Анализ фитосанитарного риска является основой деятельности по карантину растений и основанием для включения вредных организмов и инвазионных сорных растений в карантинные перечни вредных объектов различных стран и организаций.

Источник: Junhao Chen et al, From sub-Saharan Africa to China: Evolutionary history and adaptation of Drosophila melanogaster revealed by population genomics, Science Advances (2024). URL: https:doi.org/10.1126/sciadv.adh3425