Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках совместного российско-иранского проекта «Исследование эволюционных и филогенетических взаимосвязей диких видов рода Ovis Старого Света на основании молекулярно-генетических и морфологических данных» в течение 2024 года был проведен мониторинг геномных данных имеющихся в открытом доступе. Были скачены и систематизированы данные по полногеномному секвенированию, полным митохондриальным геномам и полногеномному SNP генотипированию. Объем загруженных данных составил около 3 Тб. Привлечение части этих данных в наших дальнейших исследованиях позволит более глубоко рассмотреть эволюцию рода Ovis. Совместно с иранскими коллегами была создана база данных, содержащая биоматериал (мышечные ткани) диких видов рода Ovis. Усилиями российского коллектива в банк были включены 25 образцов снежного барана (O. nivicola) из Якутии, Чукотки, Магаданского края, Камчатки и Путоранского плато; 10 образцов архара (O. ammon) из России и Таджикистана; 8 образцов уриала (O. vignei) из Таджикистана, Узбекистана, Ирана; 2 образца азиатского муфлона (O. gmelini) из Ирана, 1 образец барана Стоуна (O. dalli stonei) из США. Благодаря иранскому научному коллективу в базу данных были включены 21 образец азиатского муфлона и 23 образца уриала. Проведен мониторинг с целью выявления доступа к черепам диких представителей рода Ovis в музеях и частных коллекциях. В итоге появилась возможность 3D сканирования 12 черепов архара – девять в г. Кызыл (республика Тува) и три в г. Горно-Алтайск. А также 23 черепов снежного барана – 20 в г. Якутск (республика Саха-Якутия), два в г. Норильск и один в Музее Охоты и Рыболовства в г. Москва. Кроме этого будет возможность сканирования трех ископаемых черепов снежного барана. В течение отчетного периода проведено секвенирование полных геномов 35 представителей рода Ovis: архара (O. ammon, n=6), уриала (O. vignei, n=7), снежного барана (O. nivicola, n=21) и барана Стоуна (O. dalli stonei, n=1). Нами разрабатана универсальная методика краниометрической оценки представителей рода Ovis на основе 3D сканирования. Для 3D сканирования использовался стационарный сканер RangeVision Spectrum и мобильный сканер RangeVision Neopoint. Обработка полученной модели проводилась в программе RV 3D Studio 2023.1. Для измерения промеров черепа была изучена возможность установки краниометрических точек на 3D сканированных снимках. Для наиболее полной оценки черепа были выбраны точки, позволяющие получать 39 промеров. Расстановка краниометрических точек выполнялась в программе 3D Slicer. Для измерения длины вышеперечисленных промеров дополнительно был написан скрипт на языке Python. Для отработки данной методики было проведено ее тестирование на черепе снежного барана, хранящемся в Музее Охоты и Рыболовства. Впервые было проведено молекулярно-генетическое исследование Керманского барана с использованием полногеномного SNP генотипирования и анализа полных митохондриальных геномов. Эта популяция является малоизученной и рассматривается как межвидовой гибрид между азиатским муфлоном (Ovis gmelini) и уриалом (Ovis vignei). В нашей работе мы провели сравнение трех Керманских баранов с образцами O. gmelini и пятью подвидами O. vignei – транскаспийским (O. v. arkal), афганским (O. v. cycloceros), Бланфорда (O. v. blanfordi), пенджабским (O. v. punjabiensis) и бухарским (O. v. bocharensis). Для проведения полногенномного анализа были отобраны 30234 SNP. Результаты анализа главных компонент (PCA) продемонстрировали, что изучаемые группы сформировали семь кластеров, и все образцы были отнесены к соответствующим популяциям. Самыми близкими к керманским баранам популяциями были уриалы из Ирана, т. е. O. v. arkal и O. v. cycloceros. Индивидуальное филогенетическое дерево (Neighbor-Net) подтверждает эти результаты. Все изучаемые группы уриалов были кластеризованы отдельно друг от друга и четко дифференцированы от муфлонов. Ветвь, содержащая образцы Керманского дикого барана, находилась между ветвями O. v. arkal и O. gmelini. Анализ дифференциации популяций на основе парных генетических расстояний FST показал, что оценки между подвидами O. vignei варьировались от 0,099 для пары O. v. arkal и O. v. cycloceros до 0,205, что наблюдалось между этими подвидами и O. v. bocharensis из Узбекистана. Значения FST между популяциями O. gmelini и O. vignei варьировались от 0,089 (O. v. arkal) до 0,156 (O. v. bocharensis из Узбекистана). Наиболее близкими к Керманскому барану группами были O. gmelini (0,076), O. v. cycloceros (0,104) и O. v. arkal (0,109). Для изучения филогении на основе митохондриальной ДНК мы извлекли три митогенома Керманского дикого барана, а также два митогенома бухарского уриала из данных полногеномного секвенирования. Новые геномы, полученные в этой работе, были загружены в Генбанк и им были присвоены номера: PQ652212 - PQ652216. Мы добавили к нашему набору данных образцы муфлонов (O. gmelini), домашних овец (O. aries), уриалов (O. vignei) и архаров (O. ammon) из NCBI GenBank. Мы построили байесовское филогенетическое дерево с использованием конкатенированных последовательностей, которые состояли из двух митохондриальных рРНК и 13 белок кодирующих генов длиной 13 875 п.н. На филогенетическом дереве были идентифицированы три основные клады: клада 1, включавшая образцы архара, взятые в качестве внешней группы, клада 2, состоявшая из образцов O. vignei, и клада 3, включавшая образцы O. gmelini и O. aries. Все образцы Керманских диких баранов принадлежали к кладе 2, образованной O. vignei. Два из них были расположены в субкладе вместе с O. v. arkal, а другой был обнаружен в субкладе вместе с представителями O. v. blanfordi. Результаты, полученные в нашей работе позволили нам прийти к выводу, что Керманские дикие бараны могут быть признаны подвидом O. vignei. Таким образом, благодаря тесной совместной работе коллективов из России и Ирана в рамках данного проекта появилась возможность провести наиболее полное исследование эволюции рода Ovis.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В отчетном периоде выполнены все основные задачи проекта. Полученные результаты значительно углубляют понимание эволюции, генетического разнообразия и филогеографии ключевых представителей рода Ovis Старого Света. 1. Пополнение базы данных образцов и криобанка ДНК. В рамках проекта осуществлено планомерное пополнение коллекции. Она дополнена 42 новыми образцами от архара (10 образцов с Алтая, Тувы и Монголии), снежного барана (27 образцов из Якутии и плато Путорана), уриала (один образец из Узбекистана) и муфлона (два образца из Ирана и Турции). Сформирована репрезентативная основа для полногеномных исследований. 2. Полногеномное секвенирование и биоинформатический анализ. Проведено высококачественное секвенирование (покрытие >10x) 73 образцов, включая 21 архара, 37 снежных баранов, восьми уриалов, шести муфлонов и одного толсторога. Для всех образцов выполнены сборка, выравнивание на референсные геномы и созданы файлы с SNP-данными, последовательностями Y-хромосомы и полными митохондриальными геномами. 3. Филогенетическая оценка данных из открытых источников. Выполнен комплексный анализ (аутосомные SNP, Y-хромосома, мтДНК), позволивший установить таксономическую принадлежность геномов из публичных баз. Успешно атрибутированы образцы архара, снежного барана, толсторога и тонкорога, выявлены дубликаты и гибриды. Для дальнейшего анализа отобраны достоверные геномы представителей рода Ovis. 4. Комплексный популяционно-генетический анализ архара (Ovis ammon). На основе данных полногеномного секвенирования (WGS), митохондриальной ДНК и Y-хромосомы 38 особей из пяти географических популяций установлено фундаментальное разделение вида на два глубоко дивергировавших кластера: сибирский (Алтай, Монголия) и среднеазиатский (Памир, Тянь-Шань, Кызылкумы). Расхождение между ними произошло примерно 450 тыс. лет назад. Анализ генетического разнообразия выявил его максимальный уровень в среднеазиатских популяциях и признаки инбридинга в сибирских группах. Особую озабоченность вызывает критически низкое генетическое разнообразие, обнаруженное у изолированной группировки в Тере-Хольском районе Республики Тыва, что указывает на её высокую уязвимость и требует специальных мер охраны. Важнейшим результатом является открытие свидетельств существования ранее неизвестного вымершего вида рода Ovis. В геномах тянь-шаньских архаров выявлена уникальная митохондриальная линия, филогенетически образующая сестринскую кладу по отношению к уриалу (O. vignei). Дивергенция этой линии от предковой группы уриалов оценивается в ~800 тыс. лет назад, что указывает на её длительную самостоятельную эволюционную историю. Наличие данной линии исключительно у киргизских архаров позволяет сделать вывод о гибридизации архаров с этой ныне вымершей формой, которую следует рассматривать как отдельный вид, обитавший в Тянь-Шане. 5. Оценка биоразнообразия и филогенетических взаимосвязей снежного барана (Ovis nivicola). Проведено исследование образцов снежного барана, представляющих все основные популяции, с использованием полногеномного SNP-анализа. Результаты PCA, ADMIXTURE и анализа FST-дистанций позволили объективно охарактеризовать все основные географические группировки вида. Полученные данные создают молекулярную основу для пересмотра и уточнения внутривидовой таксономии этого вида. У путоранской популяции обнаружено критически низкое генетическое разнообразие, указывающее на высокий риск инбридинга. С этой информацией ознакомлено руководство ФГБУ «Объединенная дирекция заповедников Таймыра». Разработана первая в мире система митохондриальных гаплогрупп (A, B, C, D) для снежного барана – новый инструмент для систематики и мониторинга. 6. 3D-сканирование черепов и создание базы данных. Получены цифровые 3D-модели 5 черепов архара и 35 черепов снежного барана. Начато формирование электронной базы данных для обеспечения дистанционного доступа научного сообщества к краниологическим материалам. Плановые работы, включавшие 3D-сканирование коллекционных образцов, были проведены в ходе командировки в г. Кызыл. Факт проведения исследований в рамках гранта РНФ отмечен в публикации на сайте Национального музея Республики Тыва - https://xn--80adihlp9be0f.xn--p1ai/?p=27720.