Kiirevolutsioon: vikerforelli alamliik kohanes soolveest mageveele kõigest 100 aastaga

Pildil kujutatud vikerforelli alamliik viidi inimese poolt Michigani järve natuke üle saja aasta eest. Foto: John McMillan

Üle saja aasta tagasi inimtegevuse tõttu magevette sattunud vikerforelli alamliik on väga kiiresti arenenud. Kohastumust ei põhjustanud mutatsioon ega teiste liikidega segunemine, vaid kiirkorras toimunud klassikaline looduslik valik.

Vikerforelli (Oncorhynchus mykiss) mere-eluline alamliik on California rannikul tuntud kui steelhead trout. 18. sajandi lõpukümnendil viisid kalastajad selle alamliigi aga Michigani järve Suures järvistus, kus vaevalt sajandiga kohanes soolvees elav, ent magevees paljunev, kala täielikult mageveele, vahendab Science.

Uurides täna Michigani järves elavate forellide genoomi said teadlased eesotsas bioloog Janna Willoughby'ga teada, et see kiire kohastumus ei olnud haruldase kasuliku mutatsiooni ega ka järves juba elanud magevee vikerforellidega paljunemise tulemus. DNA analüüs näitas, et järve toodud mereforelle suri murdu, kuid üksikud suutsid siiski vaenulikule keskkonnale vastu panna. 1980. aastatel nende forellide arvukus kasvas plahvatuslikult, andes tunnistust, et umbes 100 aastat pärast elukoha muutust oli suur osa populatsioonist suutnud magevees mugavalt elada.

Willoughby hinnangul oli osadel järve toodud kaladel geneetiline eelsoodumus magavees hakkama saada. Eelsoodumusega kalad jäid ellu ning paljunesid ning nende järglased ujuvad Michigani järves tänaseni.

Võrreldes tänapäeva California rannikul ja Michigani järves elanud vikerforelli alamliigi liikmete genoomi tegid Willoughby oma kollegidega kindlaks, et järve- ja merekaladel erinesid geenid, mis määrasid keha soolsuse määra. Soolveekaladel on vaja pidevalt liigset soola organismist väljutada, magaveekaladel vastupidi. Saavutamaks soovitud tulemus on kalal vaja samade geenide erinevaid versioone. Seega pidid magevee-eluks kohanenud mereforellidel olema säärased geenivariandid, mis tegid keskkonnamuutuse lihtsamaks.

Järveforellidelt leiti ka geen, mis kiirendas haavade kokkukasvamist. Hinnanguliselt aitab see hakkama saada parasiitlike silmudega, keda leidub Michigani järves ent mitte California rannavetes.

Säärast kohastumust mereveest mageveele on Tübingeni ülikoolis täheldatud ka ogalike hulga. Arvata võib, et sellist protsessi on teadlaste märkamata läbi teinud ka mitmed teised liigid. Michigani järve vikerforellid aga demonstreerivad, et evolutsioon ka nõnda tavapärasel meetodil nagu seda on otsene looduslik valik, võib toimuda hämmastavalt lühikese ajaga.

Forellide arengut soolveekaladest magevee-eluliseks kirjeldati teadusajakirjas Molecular Ecology.