«Древний одиночка»: когда аммодил отделился от остальных групп песчанковых

20.01.2023



Аммодил – грызун подсемейства песчанковых, обитающий в странах Африканского рога (Сомали и Эфиопия). Около 11,7 млн лет назад эволюционная линия этого животного отделилась от остальных групп песчанок и перестала испытывать дальнейшие ветвления. К такому выводу пришли специалисты Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова (ИПЭЭ) РАН. Для обозначения подобных феноменов они предложили термин «Древний одиночка». Результаты исследования позволяют предположить, что представители подсемейства песчанковых имеют африканское происхождение.

Аммодил как вид был описан еще в 1898 году, однако из-за отсутствия пригодного для молекулярно-генетического анализа материала (животное обитает в небольшом и труднодоступном регионе), его филогенетическое положение на эволюционном дереве песчанок до сих пор оставалось неизвестным.

Эволюционное дерево – особая схема, которая показывает эволюционные взаимосвязи между разными видами, имеющими общего предка. Оно позволяет моделировать эволюционную историю группы организмов. Филогенетическое положение – это позиция вида на дереве, на основании которой можно определить его ближайших родственников, и как давно они разошлись в эволюционной истории.

Определить филогенетическое положение аммодила ученым помогло секвенирование (расшифровка) последовательностей митохондриальных и ядерных генов представителя, отловленного в Эфиопии.

«Эволюционное дерево строится на основе нуклеотидных последовательностей ДНК. Расшифровка этих последовательностей в лаборатории с использованием целого ряда молекулярно-генетических методик называется секвенированием. Митохондриальная ДНК наследуется строго по материнской линии, ядерная – по линиям обоих родителей. По этой причине филогенетические деревья по ним строятся отдельно, и только если эти деревья „совпадают”, возможно объединение эти двух массивов данных в рамках одного анализа», – говорит заведующий лабораторией микроэволюции млекопитающих ИПЭЭ РАН, доктор биологических наук Леонид Лавренченко.

 (jpg, 220 Kб)

Датированное филогенетическое дерево подсемейства песчанковых. Цифрами в белых кругах показан средний возраст (в млн лет) узлов, основанный на оценках молекулярных часов, красными горизонтальными полосами показаны доверительные 95% интервалы.

Полученные данные показали, что аммодил родственен всем ныне живущим представителям подсемейства песчанковых. Датировка эволюционного дерева позволила определить, что его эволюционная линия отделилась от остальных групп песчанковых на границе среднего и позднего миоцена (порядка 11,7 млн лет назад). Авторы предполагают, что это связано с происходившими в те времена процессами опустынивания Северной Африки, которые способствовали эволюции животных, приспособленных к таким условиям.

По словам ученых, несмотря на древний возраст обособленного эволюционного существования, аммодил не может считаться «живым ископаемым» (видом, обладающим признаками, свойственными общему древнему предку), так как имеет ряд прогрессивных морфологических черт, которых нет ни у современных и ископаемых песчанок, ни у их предполагаемых предков, например особенное строение черепа и зубов.

Для описания подобного феномена, при котором эволюционная линия в течение всей своей истории не испытывает дальнейшего ветвления, исследователи ИПЭЭ РАН предложили термин «Древний одиночка».

«Мы также показали, что такие таксоны (виды) характеризуются низким уровнем генетической и морфологической изменчивости и населяют территории высокой климатической стабильности (в случае аммодила – один из древнейших и климатически наиболее стабильных ландшафтных регионов всей Африки). Конечно, это не означает, что аммодил перестал эволюционировать. Но можно сказать, что он утратил способность „распадаться” на два (или более) вида. Это определяется тем, что грызун обитает в стабильных условиях, занимает достаточно узкую экологическую нишу и в связи с этим характеризуется низкой генетической и морфологической изменчивостью. Дивергенция (разделение одной эволюционной линии на две) маловероятна при подобных обстоятельствах», – объясняет Леонид Лавренченко.

Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что подсемейство песчанковых изначально сформировалось в Африке, но вопрос о том, были это обширные территории Африканского рога или же родиной песчанковых стоит считать Северную Африку, остается открытым.

В работе также приняли участие сотрудники Зоологического музея Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.

Исследование прошло при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (№ 19-54- 26003), его результаты опубликованы в одном из международных научных журналов. Часть используемого авторами оборудования была закуплена в рамках программы обновления приборной базы, реализуемой Минобрнауки России в рамках нацпроекта «Наука и университеты».

Источник: Минобрнауки России.

©РАН 2023