Badanie w tej sprawie stanowi owoc wysiłków zespołu złożonego z przedstawicieli kilku japońskich uczelni i instytutów. Jego rezultaty pokazują, że hybrydyzacja nie doprowadziła do trwałego połączenia obu gatunków. Wręcz przeciwnie. W ciągu około dziesięciu pokoleń większość fragmentów genomu jednego z nich została niemal całkowicie wyeliminowana z lokalnej populacji. Wyniki obserwacji są dostępne na łamach Nature Ecology & Evolution.
Czytaj też:W Amazonii żyje nieznany dotąd gatunek. Członkowie ekspedycji rozpoznali go dzięki odgłosom
Do niezwykłego spotkania doszło w Otsuchi. Tsunami, którego wysokość w tym rejonie przekraczała 10 metrów, przemieściło morskiego ciernika z gatunku Gasterosteus nipponicus, natomiast woda wracająca w kierunku oceanu mogła przemieścić słodkowodne cierniki zaliczane do gatunku Gasterosteus aculeatus. Oba znalazły się w nowych zbiornikach powstałych w centrum miejscowości.
Początkowo woda w tych zbiornikach była morska, jednak z czasem, w związku z opadami i zmianami środowiska, stała się głównie słodka. G. nipponicus jest gatunkiem morskim, lecz część jego cyklu życiowego może przebiegać w wodzie słodkiej. Dzięki temu ryby były w stanie przetrwać w nowym środowisku i rozmnażać się z lokalnymi ciernikami słodkowodnymi.
Kiedy naukowcy przeprowadzili badania w 2012 roku, około 38 procent analizowanych osobników stanowiły hybrydy. Ich genomy zawierały materiał pochodzący zarówno od gatunku słodkowodnego, jak i morskiego. Mogło się więc wydawać, że gwałtowna zmiana środowiska stworzyła warunki do powstania trwałej, mieszanej populacji.
Kolejne lata pokazały jednak zupełnie inny scenariusz. Badacze regularnie analizowali genom populacji i obserwowali stopniowe zanikanie fragmentów DNA pochodzących od morskiego ciernika. Do 2020 roku populacja była pod względem genetycznym niemal całkowicie zdominowana przez G. aculeatus. Ponieważ cierniki rozmnażają się mniej więcej raz w roku, oznacza to, że proces usuwania większości obcego materiału genetycznego nastąpił w ciągu około dziesięciu pokoleń.
Czytaj też:Przerażające istoty na dnie Pacyfiku. Jeden z gatunków ma długie nogi i czerwone oczy
Nie wszystkie fragmenty genomu znikały jednak w takim samym tempie. Szczególnie szybko redukowany był materiał związany z przystosowaniem do życia w wodzie słodkiej, migracją do morza, wyborem partnera oraz bezpłodnością hybrydowych samców. Zdaniem badaczy właśnie te obszary genomu były powiązane z silnymi barierami reprodukcyjnymi, które ograniczały możliwość utrzymania cech pochodzących od morskiego gatunku.
Jednocześnie same główne bariery reprodukcyjne nie wystarczały do wyjaśnienia całego procesu. Analizy i symulacje sugerują, iż znaczenie mogły mieć również liczne, słabsze niezgodności genetyczne rozproszone w całym genomie. Wspólnie mogły one sprawić, że materiał genetyczny G. nipponicus ulegał stopniowej eliminacji z populacji. Śledzenie naturalnej populacji niemal od momentu hybrydyzacji aż przez około dziesięć kolejnych pokoleń pozostaje natomiast wielkim wydarzeniem dla biologów, którzy wyjątkowo rzadko mają podobne okazje.
Źródło: Nature Ecology & Evolution