Варианты причин и методы различения.
1) Возможные экологические (негенетические) причины
- Пластичность роста при ухудшении питания (меньше пищи, иной рацион).
- Повышение плотности популяции → конкуренция и замедление роста.
- Изменение температуры/кислородного режима, влияющее на метаболизм.
- Повышенная нагрузка паразитами или заболевания, отнимающие ресурсы на рост.
- Химические загрязнители / эндокринные разрушители, нарушающие рост и развитие.
- Сдвиг структуры возрастов (меньше старых особей) — средняя длина падает из-за демографии.
Признаки: быстрый спад за 1 поколение, совпадение с изменением среды/пищевой базы, изменчивость между годами и когорты, отсутствие изменений в генетических маркёрах.
2) Возможные генетические причины
- Эволюционный ответ на отбор в пользу меньшей длины (например, избирательный вылов крупных особей).
- Дрейф и бутылочные горлышки (особенно в малых популяциях) — случайные изменения частот аллелей.
- Инбридинг/утрата генетического разнообразия, приводящие к снижению роста (инбридинг-депрессия).
- Введение/гибридизация с популяциями меньшего размера (интрогрессия).
Признаки: изменение средних наследственных показателей, стойкое между поколениями при одинаковых условиях, изменения частот аллелей в локусах, связанных с ростом.
3) Методы различения (что делать и чего ожидать)
- Общий питомник / common‑garden: брать личинки/малёьких особей из старой и новой популяции, растить в одинаковых условиях. Если различие сохраняется → генетическое; если исчезает → средовое (пластичность).
- Рекурсивная трансплантация: выращивать в родной/чужой среде, выявляет G×E (реакционные норм). Ожидание: если реакционные нормы пересекаются — есть G×E.
- Оценка наследуемости и сдвига средних родительских значений (animal model, родственниковые данные): рассчитать наследуемость $h^2$ и изменение средних родословных (брединговых) значений; эволюционная отдача прогнозируется по $R=h^{2}S$. Наблюдаемое изменение в средних наследственных значениях указывает на генетический ответ.
- Отслеживание индивидуального роста по отложению в отолите/скелетных структурах и по когорте: если уменьшение роста у всех когорт в течение жизни → средовое; если молодые поколения рождаются маленькими, но растут нормально → генетика/ранние эффекты.
- Геномные методы: временные выборки ДНК → поиск изменений частот аллелей (temporal FST), сигнатур отбора в генах роста, GWAS локусов, связанных с длиной. Сильные и согласованные сдвиги в аллельных частотах → генетика.
- Демографические и экологические данные: мониторинг пищи, температуры, плотности, вылова (эксплуатационный отбор). Совпадение по времени между изменением фактора и уменьшением длины поддерживает средовую причину.
- Эксперименты с питанием/плотностью/температурой: если манипуляции воспроизводят уменьшение длины — средовая причина.
- Оценка вариации и дисперсии: при сильном отборе возможна потеря аддитивной вариации; при пластичности дисперсия между когортах может увеличиться/измениться по-иному.
- Анализ половой и возрастной структуры: если средняя длина упала из‑за исчезновения крупных старых особей → демографический/антропогенный (вылов), не обязательно генетический.
Короткие правила интерпретации
- Разница исчезает в общих условиях → среда/пластичность.
- Разница сохраняется в общих условиях и сопровождается сдвигом наследуемых признаков или аллельных частот → генетика.
- Комбинируйте: common‑garden + геномика + экологический мониторинг дают надёжный вывод.