КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-24-00513
НазваниеМеханизмы популяционной изменчивости и видообразования у млекопитающих (на примере узкочерепных полевок подрода Stenocranius)
Руководитель Петрова Татьяна Викторовна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Зоологический институт Российской академии наук , г Санкт-Петербург
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-105 - Эволюционная биология
Ключевые слова узкочерепная полевка, Lasiopodomys (Stenocranius) gregalis, филогеография, популяционная дифференциация, подвиды, видообразование, краниометрия, зоны вторичного контакта, гибридные зоны, цитогенетика, кариотип, хромосомные перестройки
Код ГРНТИ34.33.02
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
“Проблема вида” и внутривидовой дифференциации являются одними из наиболее актуальных вопросов в биологии. Большой интерес для исследователей представляют эволюционно молодые внутривидовые формы, полувиды, хромосомные расы, которые уже могут накопить морфологические / кариологические / поведенческие особенности, но репродуктивно не изолированные друг от друга, либо, напротив, криптические виды с устойчивой репродуктивной изоляцией. Множество таких примеров известно в подсемействе Arvicolinae (Rodentia: Cricetidae), поскольку это молодая, но при этом очень многочисленная и быстро эволюционирующая группа в пределах отряда грызунов. Одной из таксономически проблемных групп внутри подсемейства является подрод Stenocranius. До недавнего времени единственным представителем подрода считали узкочерепную полевку Lasiopodomys gregalis, однако с появлением молекулярно-генетических данных стало понятно, что это комплекс видов.
Группа узкочерепных полевок является удобным модельным объектом для микроэволюционных исследований, поскольку имеет сильно фрагментированный ареал (ограничение свободного скрещивания особей за счет географической изоляции - это один из ключевых факторов эволюции), а также обширную палеонтологическую летопись, которая позволяет калибровать расчеты времен различных демографических событий. Вид L. gregalis sensu lato сильно генетически дифференцирован, представлен четырьмя основными митохондриальными линиями, одна из которых была выделена в отдельный вид L. raddei.
Большой потенциал для изучения механизмов видообразования представляют зоны парапатрии близких групп. Единственный пример такой зоны для узкочерепных полевок обнаружен на территории Забайкалья, где ареал L. raddei практически окружен ареалом L. gregalis. При этом, здесь пока не обнаружено ни одного случая симпатрии, хотя вдоль южной границы ареала L. raddei нет видимых географических барьеров. Кроме этого, зоны парапатрии могут быть обнаружены и на территории Тувы. Здесь, несмотря на наличие географических барьеров между ареалами трех генетических линий L. gregalis sensu stricto, существуют коридоры пригодных биотопов, а между ареалами линий В и С обнаружена гибридная зона.
Важными предпосылками для популяционной дифференциации и дальнейшего видообразования могут быть хромосомные перестройки, способные создать основу для возникновения репродуктивной изоляции. До настоящего времени кариотипическая изменчивость у L. gregalis была выявлена лишь в популяциях Северо-Западной Монголии, а на основном ареале вида кариотип довольно стабилен. Однако, предварительные результаты цитогенетического анализа, полученные нами с помощью метода рутинной окраски, свидетельствуют о наличии хромосомного полиморфизма также на Алтае и в Туве.
Морфологические особенности L. gregalis были тщательно изучены в разных точках видового ареала, однако территория Тувы осталась без внимания за неимением материала. При этом, существуют неопубликованные данные от местных специалистов о высоком морфологическом разнообразии вида в регионе.
Таким образом, слабо исследованная территория Тувы, где обнаружены все три генетические линии L. gregalis s. str., а также Забайкалье, являются ключевыми регионами для изучения механизмов популяционной дифференциации и дальнейшего видообразования в группе узкочерепных полевок. В рамках проекта впервые будут получены данные по кариологии узкочерепных полевок с использованием более детальных методов дифференциальной окраски, а также исследованы их морфологические особенности в регионе, являющемся центром разнообразия вида. Также впервые будут исследованы внутри- и межвидовые зоны контакта, которые являются «природными лабораториями для изучения эволюции». Отдельная задача - давно назревшая ревизия подвидовой структуры L. gregalis s. str. с учетом новых данных по генетической дифференциации вида.
Участниками проекта накоплен большой опыт морфологического, цитогенетического и молекулярно-генетического анализа, в том числе при изучении гибридных зон. Часть необходимого для настоящего проекта материала уже собрана членами коллектива, недостающий материал возможно собрать в течение одного полевого сезона, таким образом, проект реализуем в двухлетний срок.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Петрова Т.В., Двояшов И.А., Баженов Ю.А., Оболенская Е.В., Лисовский А.А.
An invisible boundary between geographic ranges of cryptic species of narrow-headed voles (Stenocranius, Lasiopodomys, Cricetidae) in Transbaikalia
Diversity, 15, 439 (год публикации - 2023)
10.3390/d15030439
2.
Петрова Т.В., Куксин А.Н., Путинцев Н.И., Лопатина Н.В., Лисовский А.А.
Phylogeography of Lasiopodomys gregalis (Rodentia, Cricetidae) in the southern part of its geographic range
Russian Journal of Theriology, Vol.22. No.2. P.102–119 (год публикации - 2023)
10.15298/rusjtheriol.22.2.03
3.
Павлова С.В., Романенко С.А., Матвеевский С.Н., Куксин А.Н., Двояшов И.А., Ковальская Ю.М., Петрова Т.В.
Supernumerary chromosomes contribute to karyotypic diversity within cryptic species of the subgenus Stenocranius (Cricetidae, Rodentia): comparative analyses of chromosomes and synaptonemal complexes
Research Square, https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2967037/v1 (год публикации - 2023)
10.21203/rs.3.rs-2967037/v1
4.
Павлова С.В., Романенко С.А., Матвеевский С.Н., Куксин А.Н., Двояшов И.А., Ковальская Ю.М., Петрова Т.В.
Supernumerary chromosomes contribute to karyotypic diversity within cryptic species of the subgenus Stenocranius (Cricetidae, Rodentia)
BMC Proceedings, 17 (Suppl 20), 33, p. 5-6 (год публикации - 2023)
10.1186/s12919-023-00284-9
5.
Павлова С.В., Романенко С.А., Матвеевский С.Н., Куксин А.Н., Двояшов И.А., Ковальская Ю.М., Петрова Т.В.
Karyotype diversity and B chromosome polymorphism within cryptic species of the subgenus Stenocranius (Cricetidae, Rodentia)
Хромосома – 2023: материалы Междунар. конф. 5–10 сентября 2023 г. / Ин-т молекулярной и клеточной биологии СО РАН ; Новосиб. гос. ун-т. — Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2023. — 226 с., с. 36-37 (год публикации - 2023)
10.25205/978-5-4437-1514-8
6.
Павлова С.В., Романенко С.А., Матвеевский С.Н., Куксин А.Н., Двояшов И.А., Ковальская Ю.М., Проскурякова А.А., Сердюкова Н.А., Петрова Т.В.
Supernumerary Chromosomes Enhance Karyotypic Diversification of Narrow‐Headed Voles of the Subgenus Stenocranius (Rodentia, Mammalia)
Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution, https://doi.org/10.1002/jez.b.23273 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1002/jez.b.23273