Результаты исследований опубликованы в научном журнале Molecular Ecology. Они уточняют представления ученых о таком сложном процессе, как микроэволюция (происхождение новых видов и подвидов) у животных.

Одним из фундаментальных направлений биологии является изучение механизмов видообразования (микроэволюции) и какие факторы влияют на данный процесс. Особый интерес представляет возникновение новых видов животных, ведь к данному биологическому царству относится и человек.

Сегодня у ученых нет единого мнения о том, какие факторы микроэволюции являются первичными: генетическое обособление вновь образовавшихся видов или возникновение различий в брачном поведении живых организмов или внешней морфологии. А может, все дело в различиях по условиям внешней среды в местах их обитания, которые не дают смешиваться только начавшим образовываться видам.

«В рамках нашего исследования мы решили комплексно изучить механизмы видообразования на примере одной группы животных. Для этого выбрали жаб-повитух, местами обитания которых служат огромные территории в Западной Европе и даже в Северной Африке», – рассказывает руководитель Лаборатории стабильности хромосом и микроэволюции генома ИНЦ РАН Спартак Литвинчук.

Жабы-повитухи животные удивительные. Их самцы во время размножения наматывают на себя икряной мешок и носят его, вплоть до того момента, когда из икры выводятся личинки. Поэтому эти жабы и названы повитухами. Они представлены большим количеством видов и подвидов, имеющих разную степень генетической дивергенции (то есть расхождения в генах). Для каждой из этих форм ученые собирали и анализировали большой объем информации о гибридной несовместимости (через изучение структуры гибридных зон) и её связи с расхождением в генах, о внешнем строении (морфологии), об экологической дифференциации и даже о брачных криках (песнях).

На основе собранных данных ученые построили цифровые модели распространения каждой из изученных форм жаб (видов и подвидов). Учитывалось влияние на распространение биоклиматических факторов (температура и количество осадков) и ландшафтных факторов, а также особенностей растительного покрова.

Ученые обнаружили, что внешние различия у этих жаб становятся заметными только тогда, когда они становятся хорошо устоявшимися и полностью изолированными видами. Начало процесса видообразования у жаб-повитух включает внешне неразличимые генетические линии, которые, вероятно, развивают репродуктивную изоляцию через генетическую несовместимость. По мере того как они продолжают расходиться, эти зарождающиеся виды в конечном итоге внешне разделяются, что усиливает барьеры для спаривания и, в конечном итоге, облегчает их совместное сосуществование на одной и той же территории.

«Проведенное исследование позволило сильно продвинуться в изучении такой фундаментальной проблемы, как микроэволюция у животных. При изучении биоразнообразия различных территорий и природоохранного статуса каких-либо форм очень важно правильно их классифицировать. И данная работа — это значительный шаг в этом направлении. Выявленный нами последовательность событий в ходе процесса видообразования очень важна для разграничения видов (особенно при использовании гибридных зон и порогов расхождения в качестве критерия для оценки степени репродуктивной изоляции)», – отмечает руководитель Лаборатории стабильности хромосом и микроэволюции генома ИНЦ РАН Спартак Литвинчук.

В команду исследователей вошли специалисты из ИНЦ РАН, Лаборатории систематики амфибий и эволюционных исследований (факультет биологии и окружающей среды Нанкинского лесного университета), Института систематики, эволюции и биоразнообразия (Национальный музей естественной истории Университета Сорбонны), а также сотрудники университетов Испании, Португалии, Франции и Польши.

Комментариев пока нет.