На примере модельной кольцевой системы, состоящей из связанных популяций дрозофил (Drosophila melanogaster) с выраженной дифференциацией (дивергенцией) частот аллелей локуса α-Gdph и численностей, показана возможность возникновения репродуктивной изоляции, основанной лишь на наследственных механизмах, дрейфе и потоке генов, а также отборе против гетерозигот (дизруптивном отборе). Обнаружено, что при пониженной приспособленности гетерозигот расселение особей с альтернативными признаками (генотипами) между смежными участками протяженного ареала приводит к формированию устойчивых зон гибридизации с существенной долей гетерозиготных (гибридных) особей. Показано, что за счет сниженной скорости роста в этих зонах, существенно затрудняется обмен генами между смежными участками с противоположными гомозиготными генотипами. В результате устойчивая пространственная дифференциация генотипов, поддерживаемой зонами гибридизации, которые исполняют роль труднопреодолимых для разных признаков барьеров (рис.).
|
Рис. (а) Модельная пространственно-временная динамика частот генотипов и численностей в системе миграционно связанных популяций (i – номер популяции, t ‑ время). (б) Модельное и реальное распределение частот q аллеля А локуса α-Gdph в кольцевой системе связанных популяций дрозофил (Drosophila melanogaster). (в) Распределение общей численности N по ареалу, а также численностей особей с генотипами AA, Aa и aa, демонстрирующих, что в зонах гибридизации (около участков с номерами i=6 и 16) из-за пониженной приспособленности гетерозигот (Aa) наблюдается снижение скорости роста. В результате существенно затрудняется обмен генами между смежными участками с противоположными гомозиготными генотипами (AA и Aa) |
Сведения об опубликовании:
Кулаков М.П., Фрисман Е.Я. Первичная генетическая дивергенция в системе миграционно связанных лимитированных популяций на кольцевом ареале // Математическая биология и биоинформатика. 2025. Т. 20, № 1. С. 1-30. DOI: 10.17537/2025.20.1.
Кулаков М.П., Жданова О.Л., Фрисман Е.Я. Компьютерное моделирование пространственной динамики и первичной генетической дивергенции в системе популяций на кольцевом ареале // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2025. Т. 29, № 7. С. 1109-1121. DOI: 10.18699/vjgb-25-115.