Новости

Полногеномный анализ подтвердил фертильность гибридов лесных куниц и соболей. Эти два вида куньих разошлись примерно 1,5 миллиона лет назад

Генетики секвенировали и проанализировали полные геномы трех десятков лесных куниц, соболей и их гибридов — кидусов. Исследователи определили, что эволюционные линии этих двух видов разошлись около 1,5 миллиона лет назад. Несмотря на это, в зоне, где их ареалы пересекаются, они иногда дают фертильное потомство, в результате чего происходит двунаправленная интрогрессия. Ученые также обнаружили, что генетическое разнообразие лесных куниц находится на низком уровне — примерно в три раза ниже, чем у соболей, популяция которых в недавнем прошлом пережила огромное сокращение. Как сообщается в препринте, выложенном на сайте bioRxiv.org, высокий уровень генетического разнообразия у соболей, возможно, отражает успешность реинтродукции этих животных.

Лесные куницы (Martes martes) и соболя (M. zibellina) — два близких друг другу вида животных, ареалы которых частично перекрываются. Они сосуществуют в лесах Приуралья и в Западной Сибири, где лесные куницы расселились вплоть до бассейна Оби. На этих территориях встречаются кидусы (кидасы) — природные гибриды первого поколения между куницами и соболями. Внешне они отличаются от обоих родителей, но по поведению больше похожи на соболей.

Еще в 1976 году советский исследователь Николай Граков опубликовал результаты эксперимента по скрещиванию лесных куниц и соболей в лаборатории. Кидусы рождались только при спаривании самца соболя и самки куницы. Гибридные самки не давали потомство от гибридных самцов, но могли родить от самца соболя. Также не принесли успехов попытки скрестить самок соболя с гибридными самцами. Однако эксперимент был ограничен малым количеством попыток получить гибридное потомство от небольшого числа животных.

Новые генетические данные показывают иное. Так, Андрей Томаровский (Andrey Tomarovsky) из Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН вместе с группой российских ученых, коллегами из Великобритании, Германии, Дании, Китая, США и Франции секвенировали полные геномы 30 диких особей: 12 соболей, 6 куниц и 12 предполагаемых гибридов. Также в исследование включили еще три ранее прочитанных генома. Полученные данные позволили определить примерное время разделения эволюционных линий соболя, лесной куницы: по оценкам исследователей, предки соболей и лесных куниц разошлись около 1,5 миллиона лет назад (доверительный интервал — от 2,06 до 1,05 миллиона лет назад).

Анализ геномов методом главных компонент показал, что лесные куницы и соболя образуют два отдельных кластера, расположенных на разных краях распределения по первой компоненте. Уже на этом уровне на графике можно заметить, что четыре генома (T87, T84, T18 и T72) — выбросы. Ученые обратились к исследованию примесей и обнаружили, что среди предков 11 животных из выборки были как соболя, так и куницы. В их число попали три из четырех выбросов (кроме T72), выявленных методом главных компонент. При этом генетики не считали гибридными особей, в чьих геномах доля примеси составляла меньше пяти процентов. Тем самым в выборку попали 13 чистокровных соболей и 9 чистокровных куниц.

Дальнейшее исследование геномов гибридных особей показало, что гомологичные участки в их хромосомах рекомбинируют. Наблюдаемая на этом уровне картина свидетельствует о том, что зона совместного обитания лесных куниц и соболей — очаг гибридизации, в нем происходят многократные скрещивания между чистокровными видами и гибридами, а интрогрессированные аллели и однородительские маркеры затем распространяются из этого очага в разных направлениях. Только у двух чистокровных куниц ученые обнаружили митохондриальную ДНК самих лесных куниц. Во всех остальных случаях она была интрогрессирована от самок соболей, от представительниц четырех различных клад.

Генетические различия между представителями двух видов, по-видимому, могут сказываться на фертильности. Ученые обнаружили, что гены SPMIP7 и ZPBP, связанные с плодовитостью (в частности, они участвуют в сперматогенезе), находятся у этих животных на длинном инвертированном участке 11-й хромосомы. Если гибрид получает аллели этих генов от представителей разных видов, а не одного, то это может потенциально влиять. С этим, возможно, связаны отмеченные ранее проблемы с фертильностью у конкретных кидусов.

Ученые также изучили генетическое разнообразие в популяциях лесных куниц и соболей. Результаты оказались неожиданными: у куниц оно оказалось очень низким — примерно в три раза ниже, чем у соболей, хотя соболи недавно пережили сильное сокращение численности из-за бесконтрольной охоты, которая закончилась только в XX веке. Возможно, это отражает успешность мероприятий по реинтродукции этих животных. Низкое генетическое разнообразие у лесных куниц, похоже, следствие давних событий, происходивших еще в эпоху плейстоцена (примерно 1,25–0,7 миллиона лет назад), когда численность их популяции серьезно снизилась.

Гибриды разных видов и даже родов встречаются в природе не так уж и редко. Например, ушастые тюлени периодически смешиваются друг с другом, что можно наблюдать по их генетическим данным. Порой ученые сталкиваются с весьма экзотическими случаями: не так давно биологи описали гибрида домашней собаки (Canis familiaris) и парагвайской лисицы (Lycalopex gymnocercus).

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Кнопка «Наверх»