通常，具有远距离分散潜力的海洋物种种群的个体都具有相似的遗传组成。然而，时不时地，在小的、局部的地点，一小群基因不同的个体会在短时间内突然出现在种群中。一项新研究解释了海洋软体动物中遗传岛的这种混乱形成是如何发生的。比勒费尔德大学和英国南极调查局的科学家合作进行了这项研究。他们的研究发表在《科学进展》上。
通过研究帽贝 Nacella concinna，研究人员设法将种群内动物群体的遗传差异归因于两个因素。使用基因组数据、来自漂流浮标的数据和计算机模拟，他们能够证明，在帽贝的情况下，整整一代的后代都是从数量极其有限的父母那里传下来的，并且水流将幼虫带到了一起一个位置。“我们已经成功地弥合了理论与现实之间的差距，”该研究的作者之一、比勒费尔德大学的分子生物学家约瑟夫·霍夫曼教授说。
关于遗传岛形成的理论假设的第一个证据
是否会出现混沌岛的形成往往取决于巧合。“随着时间的推移，这些类型的生物体的分布可能在地理上受到限制且不稳定，”约瑟夫·霍夫曼的同事、该研究的主要作者大卫·文德拉米博士说。“有很多理论试图解释这些基因岛是如何发生的，”他说。“然而，在实践中，到目前为止还不可能将其归因于具体机制。”
这项研究是比勒费尔德的研究人员与英国极地研究计划英国南极调查局 (BAS) 的同事之间的合作，他们在现场收集了数据。BAS 的 Lloyd Peck 教授博士在南极洲潜水时收集了帽贝样本，并与 Joseph Hoffmann 一起提出了这项研究的想法。'帽贝 Nacella concinna 是密集栖息在南极洲浅水区的生物之一。在某些地方，每平方米有近 500 只动物生活在那里，”佩克说。每年，雌性都会将数百万个卵释放到水中，从中发育出幼虫。对来自南极洲的基因样本的分析清楚地表明存在一个基因岛，并表明基因岛可能在这些帽贝中相对频繁地发生和消失。
方法论允许重建遗传岛形成的进一步案例
研究数据来自 1999 年和 2015 年，从南极洲的九个地点收集。研究人员分析了基因组数据，并将它们与来自漂流浮标的数据相结合，后者提供了有关洋流的信息。“我们还开发了计算机模拟，在其中我们重新创建了帽贝的生命周期，以了解哪些事件可能导致基因岛的出现，”大卫·文德拉米说。研究结果是决定性的：一个地方的整代帽贝都来自少数父母。幼虫也随着洋流一起移动，因此定居在同一个地方。
然而，这并不意味着所有其他关于基因岛形成的理论都是错误的。“一种完全不同的理论可能适用于其他情况，”文德拉米说。“我们的研究设计也可以在其他情况下重建基因孤岛，并缩小可能的原因。”
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