Музейная ДНК проливает свет на эволюцию среднеазиатских осетровых
25 февраля 2020
Музейная ДНК проливает свет на эволюцию среднеазиатских осетровых
- 465
- 0
- 0
«В большом круглом аквариуме с постоянным током воды вяло перемещаются по течению маленькие сибирские осетры: кажется, что сами они в движении вовсе не участвуют. А что это за рыбы? Медленно, круг за кругом, скользят они навстречу осетрам. С первого взгляда они очень похожи на них. Но если посмотреть на рыб сверху, то сразу станут заметны отличия: если у осетров рыло острое, то у этих рыб оно широкое, уплощенное — лопатообразное. За такую форму рыла назвали этих рыб лопатоносами». — Из статьи «Большой амударьинский лжелопатонос (Pseudoscaphirhynchus kaufmanni)» с сайта «Герпетология».
-
Автор
-
Редакторы
Проанализировав полные последовательности митохондриальных геномов лжелопатоносов — загадочного рода осетровых, представители которого обитают в бассейнах рек, впадающих в Аральское море, — ученые пришли к выводу, что два симпатрических вида этих хрящевых рыб, населяющих мутные воды Амударьи, образуют единый генетический кластер. Показано также, что сырдарьинский лжелопатонос, экземпляры которого можно увидеть лишь в музейных коллекциях, «отделился» от своих сородичей относительно давно.
Род среднеазиатских осетровых — лжелопатоносы (Pseudoscaphirhynchus) — включает в себя три вида: амударьинский большой (P. kaufmanni) и амударьинский малый (P. hermanni) лжелопатоносы, обитающие в бассейне реки Амударья, и сырдарьинский лжелопатонос (P. fedtschenkoi), чьим последним известным местом обитания была другая среднеазиатская река — Сырдарья.
Амударьинские лжелопатоносы до сих пор могут быть встречены в естественной среде обитания, несмотря на то, что они находятся под угрозой исчезновения из-за экологической катастрофы в Аральском регионе (рис. 1), вызванной чрезмерным использованием водных ресурсов Амударьи и Сырдарьи для орошения хлопковых полей, а также загрязнением этих рек пестицидами [1], [2].
Рисунок 1. Ареал лжелопатоносов (I — в 1960-е годы; II — в 2010-е годы). А — ареал амударьинских лжелопатоносов в прошлом. B — ареал вымершего cырдарьинского лжелопатоноса в прошлом. С — предполагаемый современный ареал амударьинских лжелопатоносов.
Сырдарьинский лжелопатонос в настоящее время может быть встречен лишь в виде чучел в музейных коллекциях (рис. 2), да на раритетных почтовых марках. Считается, что этот вид уже стал жертвой аральской экологической катастрофы и, по-видимому, вымер еще в прошлом веке.
Рисунок 2. Чучело сырдарьинского лжелопатоноса, выставленное в Андижанском краеведческий музее (Узбекистан)
фото предоставлено Мюге Н.С.
Группа российских ученых, в числе которых и автор этой заметки, определила последовательность митохондриальных геномов всех трех лжелопатоносов, используя как стандартные подходы, так и методы работы с музейной (исторической) ДНК [3] — генетический материал сырдарьинского вида удалось выделить их кусочка чучела (плавника), хранившегося в одном из музеев Узбекистана.
Филогенетический анализ показал значительную эволюционную дистанцию между амударьинскими и сырдарьинским лжелопатоносами, при этом подтвердив монофилетическое (от одного общего предка) происхождение рода. Исследователи также наглядно продемонстрировали, что амударьинские виды лжелопатоносов образуют единый генетический кластер (рис. 3), что поднимает вопрос о дальнейших исследованиях для оценки возможной межвидовой гибридизации, а также для разработки природоохранных мероприятий для спасения этих уникальных хрящевых рыб от полного вымирания [4].
Рисунок 3. Сеть гаплотипов, построенная для среднеазиатских лжелопатоносов на основании последовательностей митохондриального гена цитохрома Б. Поперечные линии указывают мутации (нуклеотидные замены), отличающие гаплотипы. A. stellatus (Acipenser stellatus — севрюга) — вид осетровых, использованный в качестве внешней группы.
Литература
- Philip Micklin. (2007). The Aral Sea Disaster. Annu. Rev. Earth Planet. Sci.. 35, 47-72;
- Борьба с солью: решающий удар за сорбентами;
- Древняя ДНК: привет из прошлого;
- Artem V. Nedoluzhko, Fedor S. Sharko, Svetlana V. Tsygankova, Eugenia S. Boulygina, Anna E. Barmintseva, et. al.. (2020). Molecular phylogeny of one extinct and two critically endangered Central Asian sturgeon species (genus Pseudoscaphirhynchus) based on their mitochondrial genomes. Sci Rep. 10.
Комментарии
