Самые таинственные морские хищники: ДНК белых акул поставила ученых в тупик
Большая белая акула (Carcharodon carcharias) — один из самых известных и внушительных морских хищников. Интересно, что, несмотря на десятилетия исследований, этот вид продолжает ставить ученых в тупик. Генетический код больших белых акул, который начали изучать более 20 лет назад, остается одной из самых сложных загадок современной науки. Недавние открытия в области расшифровки ДНК лишь добавили новых вопросов.
Три группы вместо одной
До недавнего времени считалось, что большие белые акулы представляют собой единый глобальный вид, обитающий в разных частях мирового океана. Однако новое исследование, проведенное международной группой ученых, показало, что это мнение ошибочно. Анализ ДНК акул подтвердил существование трех отдельных групп, каждая из которых произошла от общей популяции, существовавшей около 10 000 лет назад.
Этот временной отрезок совпадает с окончанием последнего ледникового периода, когда изменение климата и сокращение численности популяции, вероятно, сыграли ключевую роль в разделении вида. Современные группы больших белых акул распределены следующим образом:
- Северная часть Тихого океана.
- Южная часть Тихого океана и Индийский океан.
- Северная Атлантика и Средиземное море.
Несмотря на это “географическое” разделение, ученые до сих пор не могут объяснить, какие эволюционные механизмы привели к такому результату. “Честный научный ответ — мы понятия не имеем”, — признает Гэвин Нейлор, старший автор исследования и директор Флоридской программы по изучению акул.
Загадочные различия
Основной причиной научной головоломки стали различия в митохондриальной ДНК (мтДНК) акул. В отличие от ядерной ДНК, которая наследуется от обоих родителей, мтДНК передается исключительно по материнской линии. Обычно этот тип генетического материала помогает ученым отслеживать миграционные пути и эволюционные изменения популяций. Однако в случае с большими белыми акулами этот метод оказался неэффективным.
Ранее предполагалось, что различия в мтДНК связаны с филопатрией — явлением, при котором самки возвращаются в места своего рождения для размножения. Наблюдения действительно подтверждали эту гипотезу: хотя большие белые акулы могут преодолевать огромные расстояния, самки, как правило, возвращаются “домой” для спаривания. Однако, когда команда Нейлора проанализировала генетические данные 150 акул со всего мира, они не обнаружили доказательств филопатрии. Это поставило под сомнение прежние представления о поведении и генетике морских хищников.
Эволюционные механизмы под вопросом
Попытки объяснить генетические различия между группами акул с помощью других факторов также не увенчались успехом. Ученые рассматривали следующие теории:
- Генетический дрейф — случайные мутации, которые могли бы накопиться в популяциях.
- Разное соотношение полов в группах.
- Влияние естественного отбора на мтДНК.
Однако ни одна из этих гипотез не смогла объяснить наблюдаемую изменчивость. Даже предположение о том, что на мтДНК мог повлиять естественный отбор в условиях “чрезвычайно смертельной угрозы”, не нашло подтверждений. По словам Нейлора, такая угроза должна была бы оказывать сильнейшее давление на популяцию, чтобы выживали только особи с определенными формами мтДНК. Однако никаких доказательств существования подобной угрозы ранее или в современности не обнаружено.
Таким образом, исследование показало, что наблюдаемая изменчивость мтДНК не воспроизводится в симуляциях, даже при экстремальных условиях филопатрии. Это указывает на то, что в эволюции больших белых акул действуют неизвестные факторы, которые пока не поддаются объяснению. Ученые продолжают искать ответы, предполагая, что разгадка может скрываться в сложных взаимодействиях сразу нескольких факторов: генетики, экологии и поведения этих хищников.
