Коллектив российских и зарубежных ученых вместе с сотрудниками ИПЭЭ РАН провел молекулярно-генетический анализ сотен образцов барабинских хомячков, установил их эволюционную родину и выявил потенциальные очаги образования новых видов. Статья ученых опубликована в Journal of zoological systematics and evolutionary research.
К барабинским хомячкам (Cricetulus barabensis sensu lato) относится ряд видов, подвидов и хромосомных линий хомячков. В их образовании важную роль сыграло разделение ареала предкового вида на несколько фрагментов. В каждой изолированной части ареала шло образование нового таксона. Такой тип видообразования называется аллопатрическим. Сейчас барабинские хомячки населяют Среднюю и Восточную Азию и считаются важным элементом степных и пустынных сообществ мелких млекопитающих Евразии.
Международный коллектив ученых решил проверить, насколько однородна генетическая структура популяции барабинских хомячков, выделить основные эволюционные линии этих животных и выявить потенциальные очаги их происхождения. Для этого исследователи провели генетический анализ 496 особей барабинских хомячков из 112 разных локаций. У каждого образца ученые анализировали ген, кодирующий белок цитохром b.
«Наше исследование филогеографической структуры Cricetulus barabensis sensu latoпоказало присутствие в составе этого комплекса пяти аллопатрических линий без признаков генетического обмена между ними, — поясняет Анна Банникова, один из авторов исследования, ведущий научный сотрудник кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ. — Согласно молекулярной оценке времен, выявленные линии хомячков разошлись в конце среднего плейстоцена. Предложенный нами эволюционный сценарий означает, что общий предок современных хомячков группы C. barabensis sensulato принадлежал к 20-хромосомной форме и возник в восточной части современного ареала».
Две из выявленных групп отличаются от трёх других по числу хромосом в диплоидном наборе: у одной линии их общее число равно 22, у другой – 24. Ученые выделяют их в отдельные подвиды: китайского хомячка Cricetulus barabensis griseus и забайкальского хомячка Cricetulus barabensis pseudogriseus. Хомячки из трех других генетических линий имеют 20 хромосом в диплоидном наборе, однако различаются по морфологическим признакам. Молекулярно-генетический анализ по гену цитохрома b также выявляет между ними различия в 2-4%, что также дает основание обсуждать их подвидовой статус. Географически три хромосомные формы замещают друг друга. И хотя на границах ареалов между ними возможен контакт, скрещивания в природе не происходит.
Метод молекулярных часов позволил ученым установить примерное время и место образования формы, давшей начало всем линиям барабинских хомячков. Согласно молекулярно-генетическим данным, общий предок барабинских хомячков отделился от других родственных линий около 2 миллионов лет назад, а произошло это в Северном Китае. Самые древние ископаемые останки этих животных были как раз найдены в этом регионе и датируются 2.2 миллиона лет.
Около 260 тысяч лет назад произошло первое крупное разделение хомячков, приведшее к образованию трех основных генетических линий. При следующем разделении, около 120-140 тысяч лет назад, из первой образовались две современные 22-х и 24-х хромосомные формы — китайские и забайкальские. Произошло это вероятнее всего на юго-востоке Монголии. И примерно в то же время одна из двух других генетических линий также разделилась на две, в результате чего появились три генетических линии с 20-тихромосомным набором, расселившиеся впоследствии от Алтая до Приморского края.
В исследовании принимали участие сотрудники Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова, Института патологии Городского госпиталя Дессау (Германия), ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН, Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Даурского заповедника, Зоологического института РАН и Научно-исследовательского зоологического музея МГУ имени М.В. Ломоносова.