Человек спровоцировал вторжение клонов европейских рачков в Северную Америку
Рачки Daphnia magna
© NTNU, Faculty of Natural Sciences/Flickr
Российские ученые провели масштабное исследование истории расселения модельного пресноводного организма – дафнии магны (Daphnia magna). Этот маленький ветвистоусый рачок не раз оказывался в центре внимания биологов, так как на его примере можно изучать эволюцию беспозвоночных и многое узнать о состоянии экосистем. Исследование, результаты которого опубликованы в PLOS One, показывает и то, что на расселение как минимум некоторых рачков сильно влияет деятельность человека.
Ученые исследовали 174 особи из 67 популяций Daphnia magna. Этот рачок не любит лесные водоемы, он чаще встречается в степях, а там, где степей нет, предпочитает лужи на фермах, и именно в таких неприглядных для человека местах ученые собирали материал. Для сравнения в коллекцию добавили также образцы дафний близкородственных видов того же рода: три образца из одной популяции Daphnia similis и 17 образцов из 14 популяций Daphnia sinensis. Ранее популяции из Восточной Сибири ученые не исследовали. Теперь же удалось составить подробную карту, показывающую распространение отдельных клад (групп, объединенных общим предком) и реконструировать историю распространения вида в регионе и в Северной Евразии в целом.
Алексей Котов погружает руку в мелководное озеро в Центральной Якутии, заполненное самками Daphnia magna
© Алексей Котов
Ученые сделали много необычных и даже странных выводов. Давние подозрения, что внутри этого вида дафний есть две большие клады, произошедшие из западного и восточного центров расселения, подтвердились. Скорее всего, эти клады пережили оледенение в разных рефугиумах («убежищах») и были разделены долгое время, пока не встретились уже вторично в более позднее время, как показано на первом рисунке.
Ученые нашли зону перекрытия ареалов их обитания. Выяснилось, что зона вторичного контакта двух клад невелика, она покрывает лишь ограниченный район в Новосибирской области.
«В плейстоцене существовал мост, соединяющий Северную Америку с Евразией, Берингия. Похоже, как раз из этого района расселялась восточная группа B, – комментирует Алексей Котов. – Но теперь она там уже не живет. На карте кружочки и квадратики обозначают наши находки в тех местах, где дафния магна встречается сейчас. «Белые пятна» в более северных регионах получились не потому, что у нас оттуда не было проб, а потому что она там не водится».
Красным цветом помечены местообитания, в которых нашли популяции клады А, а синими и зелеными — клады В, разные суб-клады помечены разными цветами (синим или зеленым) и разными значками (квадратики, кружочки, треугольнички). Синим цветом помечены рано ответвившиеся клады, реликты, оставшиеся с доплейстоценовых времен.
© Алексей Котов
Во время работы авторы статьи обнаружили ошибку мексиканских коллег (подобные ошибки периодически находятся при анализе данных, загруженных в GenBank — систему, куда ученые загружают информацию о прочитанных последовательностях генов). Оказалось, так называемые «мексиканские» популяции на самом деле представляют собой лабораторную культуру этих рачков европейского происхождения. Однако в Северной Америке и в природе были найдены «европейские» дафнии клады А. Они принадлежат к одной конкретной европейской линии клонов, которую разводят в качестве лабораторных животных и в качестве корма для рыб. Видимо, именно рачки их этих клонов «сбежали» в природные водоемы.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.