Дафнии во время плейстоценового оледенения выживали в Беринговом регионе

#Биология
/
/
Дата публикации: 14 августа 2022, 21:46
Дафнии во время плейстоценового оледенения выживали в Беринговом регионе

Российские ученые показали, что оледенения, неоднократно случавшиеся в плейстоцене, сильно повлияли на современные ареалы пресноводных рачков-дафний. Эти ракообразные колонизировали водоемы, в которых их сейчас можно встретить, из небольшого числа озер Берингии — сухопутного моста между Евразией и Северной Америкой. Полученные данные помогут в разработке полного биогеографического районирования Северной Евразии. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Water.

Ветвистоусые ракообразные рода Daphnia — одни из самых распространенных планктонных организмов в пресных водоемах. Они играют важную роль в экосистемах. Например, ими питаются многие виды рыб и других животных. Дафнии широко распространены в мире, но их разнообразие в арктических и субарктических регионах значительно ограничено суровостью климата. При этом в истории Земли было несколько периодов похолодания, когда температуры были значительно ниже, чем сейчас. Это сильно повлияло на ареалы обитания живых организмов, в том числе ракообразных. Например, во время плейстоценовых оледенений многие представители рода дафний населяли Берингийский регион и саму Берингию — широкий сухопутный мост, связывавший Евразию и Северную Америку.

В новой работе приняли участие исследователи из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН, Института систематики и экологии животных СО РАН, Якутского филиала Российского федерального научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Института биологии Карельского научного центра РАН, Лимнологического института СО РАН, Института естественных наук Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова и Института биологических проблем криолитозоны СО РАН. Они изучили разнообразие дафний в водоемах северо-восточной части России — крайне интересного и труднодоступного региона. Для девяти обнаруженных видов авторы определили последовательности митохондриальной ДНК и по степени их сходства установили, насколько дафнии различаются между собой. Внутри биологических видов удалось выделить отдельные генетические группы.

Анализ участков ДНК и встречаемости разных видов указывает на особенности их демографической истории. В течение плейстоценового оледенения отдельные популяции некоторых видов выживали в Берингийском регионе, откуда позже быстро повторно распространились по Северной Голарктике — региону, который охватывает большую часть Северного полушария и чья южная граница проходит по территории Мексики, севера Сахары, Гималаев и югу Китая. Кроме того, часть дафний повторно колонизировала северо-восток России из Северной Америки через Берингийский сухопутный мост.

«Мы обнаружили, что эволюционные сценарии различных видов дафний, обитающих на северо-востоке России, сильно различались. Мало того, этот регион оказался очагом разнообразия гаплотипов (совокупностей особей, абсолютно идентичных по последовательности некоего гена). Интересно, что обитающие там виды не являются эндемиками, хотя определенная территориальная изолированность местности могла этому способствовать — вместо этого они оказались широко распространены как в Евразии, так и в Северной Америке. Выявленные нами закономерности относятся не только к дафниям, но и ко многим другим обитателям континентальных водоемов», — рассказывает руководитель проекта Алексей Котов, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН.