ПОЛИПЛОИДНОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ У АЗИАТСКИХ ЗЕЛЕНЫХ ЖАБ РОДА BUFOTES (BUFONIDAE) 

Литвинчук Спартак Николаевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, группа микроэволюции генома и цитоэкологии, Институт цитологии Российской академии наук (Россия, г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4); старший преподаватель, кафедра зоологии и физиологии, Дагестанский государственный университет (Россия, г. Махачкала, ул. Гаджиева, 43A), E-mail: litvinchukspartak@yandex.ru
Скоринов Дмитрий Владимирович, кандидат биологических наук, научный сотрудник, группа микроэволюции генома и цитоэкологии, Институт цитологии Российской академии наук (Россия, г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4), E-mail: skorinovd@yandex.ru
Пасынкова Роза Абрамовна, младший научный сотрудник, группа микроэволюции генома и цитоэкологии, Институт цитологии Российской академии наук (Россия, г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4), E-mail: lilitsraven@yandex.ru
Кидов Артем Александрович, кандидат биологических наук, доцент, кафедра зоологии, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева (Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49), E-mail: kidov_a@mail.ru
Матушкина Ксения Андреевна, кандидат биологических наук, старший преподаватель, кафедра зоологии, Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева (Россия, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49), E-mail: matushkina@gmail.com
Боркин Лев Яковлевич, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, Зоологический институт Российской академии наук (Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, 1), E-mail: leo_borkin@zin.ru
Розанов Юрий Михайлович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, группа микроэволюции генома и цитоэкологии, Институт цитологии Российской академии наук (Россия, г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, 4), E-mail: rozanov@incras.ru 

574/577 

DOI

10.21685/2307-9150-2019-1-9 

Актуальность и цели. Полиплоидное видообразование у азиатских зеленых жаб рода Bufotes привлекает большое внимание исследователей как один из интересных примеров необычной сетчатой эволюции на уровне видов. Целью нашей работы было определение последовательности тех событий, которые могли привести к возникновению полиплоидных видов в этом роде.
Материалы и методы. В лабораторных условиях были проведены скрещивания между двумя диплоидными видами (B. latastii и B. sitibundus). Для построения ГИС-моделей современного и прошлых (последний максимум оледенения и последний интергляциал) ареалов видов была использована программа Максент.
Результаты. Лабораторная гибридизация показала, что полиплоиды в потомстве могут быть получены при скрещивании гибридов F1 между собой и с родительскими видами. Построенные нами ГИС-модели плейстоценовых ареалов указывают на то, что ареалы родительских диплоидных видов могли соприкасаться между собой, давая начало полиплоидным видам.
Выводы. Предложена схема полиплоидного видообразования в роде Bufotes. 

Ключевые слова

гибридизация, полиплоидия, эволюция, амфибии, плейстоцен, Центральная Азия 

 Скачать статью в формате PDF

1. Природная полиплоидия у амфибий / С. Н. Литвинчук, Л. Я. Боркин, Д. В. Скоринов, Р. А. Пасынкова, Ю. М. Розанов // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета. Сер. 3, Биология. – 2016. – № 3. – C. 77–86.
2. Evolution of mitochondrial relationships and biogeography of Palearctic green toads (Bufo viridis subgroup) with insights in their genome plasticity / M. Stöck, C. Moritz, M. Hickerson, D. Frynta, T. Dujsbayeva, V. Eremchenko, J. R. Macey, T. J. Papenfuss, D. B. Wake // Molecular Phylogenetics and Evolution. – 2006. – Vol. 41 (2). – P. 663–689.
3. Литвинчук, С. Н. Молекулярно-биохимические и цитогенетические аспекты микроэволюции у бесхвостых амфибий фауны России и сопредельных стран / С. Н. Литвинчук, Ю. М. Розанов, Л. Я. Боркин, Д. В. Скоринов // Вопросы герпетологии. – 2008. – C. 247–257.
4. Необычное триплоидное видообразование у зеленых жаб комплекса Bufo viridis Высокогорной Азии / С. Н. Литвинчук, Л. Я. Боркин, Д. В. Скоринов, Г. А. Мазепа, Р. А. Пасынкова, Д. В. Дедух, А. В. Красикова, Ю. М. Розанов // Вопросы герпетологии. – 2012. – C. 160–165.
5. Influence of environmental conditions on the distribution of Central Asian green toads with three ploidy levels / S. N. Litvinchuk, G. O. Mazepa, R. A. Pasynkova, A. Saidov, T. Satorov, Y. A. Chikin, D. A. Shabanov, A. Crottini, L. J. Borkin, J. M. Rosanov, M. Stöck // Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. – 2011. – Vol. 49 (3). – P. 233–239.
6. Origin and genome evolution of polyploid green toads in Central Asia: evidence from microsatellite markers / C. Betto-Colliard, R. Sermier, S. Litvinchuk, N. Perrin, M. Stöck // Heredity. – 2015. – Vol. 114 (3). – P. 300–308.
7. Profound genetic divergence and asymmetric parental genome contributions as hallmarks of hybrid speciation in polyploid toads / C. Betto-Colliard, S. Hofmann, R. Sermier, N. Perrin, M. Stöck // Proceedings of the Royal Society B. – 2018. – Vol. 285. – ID: 20172667.
8. Литвинчук, С. Н. Размер генома и распространение диплоидных и полиплоидных зеленых жаб рода Bufotes в Узбекистане и Туркменистане / С. Н. Литвинчук, Л. Я. Боркин, Г. А. Мазепа, Ю. М. Розанов // Герпетологические и орнитологические исследования: современные аспекты. Посвящается 100-летию А. К. Рустамова (1917–2005). – Москва : КМК, 2018. – C. 88–101.
9. Первый случай размножения жабы Латаста, Bufotes latastii (Boulenger, 1882) в лабораторных условиях / А. А. Кидов, К. А. Матушкина, С. Н. Литвинчук, С. А. Блинова, К. А. Африн, Е. Г. Коврина // Современная герпетология. – 2016. – Т. 16, № 1/2. – С. 20–26.
10. Матушкина, К. А. Первые результаты лабораторного размножения батурской жабы, Bufotes baturae Stoeck, Schmid, Steinlein et Grosse, 1999 / К. А. Матушкина, А. А. Кидов, С. Н. Литвинчук // Вестник Тамбовского университета. Сер.: Естественные и технические науки. – 2017. – T. 22, № 5. – C. 955–959.
11. Warren, D. L. ENMTools: a toolbox for comparative studies of environmental niche models / D. L. Warren, R. E. Glor, M. Turelli // Ecography. – 2010. – Vol. 33 (3). – P. 607–611.
12. Phillips, S. J. Maximum entropy modeling of species geographic distributions / S. J. Phillips, R. P. Anderson, R. E. Schapire // Ecological Modeling. – 2006. – Vol. 190. – P. 231–259.
13. Discovery of triploidy in Palearctic green toads (Anura: Bufonidae) from Iran with indications for a reproductive system involving diploids and triploids / F. Fakharzadeh, J. Darvish, H. G. Kami, F. Ghassemzadeha, E. Rastegar-Pouyani, M. Stock // Zoologischer Anzeiger. – 2015. – Vol. 255. – P. 25–31.
14. Писанець, Э. М. Про новий полiплоiдний вид ропух Bufo danatensis Pisanetz, sp. n. з Туркменii / Э. М. Писанець // Доповiдi АН УРСР. Сер. Б, Геологічні, хімічні, біологічні науки. – Киiв, 1978. – Т. 3. – С. 277–282.
15. Изменчивость микросателлитов BM224 и Bcal7 в популяциях зеленых жаб (Bufo viridis complex), различающихся по размеру генома и плоидности / С. Н. Литвинчук, Ю. М. Розанов, Н. М. Усманова, Л. Я. Боркин, Л. Ф. Мазанаева, В. И. Казаков // Цитология. – 2006. – T. 48, № 4. – C. 332–345.
16. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis of Asiatic population of the Bufo viridis complex / M. Delpero, P. Cervella, L. J. Borkin, T. Dujsebayeva, V. K. Eremchenko, E. Baletto // Atti del I Congresso Nazionale della Societas Herpetologica Italica. – Torino : Museo Regionale di Scienze Naturali, 1996. – C. 299–304.
17. Morphometrical and acoustical comparison between diploid and tetraploid green toads / S. Castellano, C. Giacoma, T. Dujsebayeva, G. Odierna, E. Balletto // Biological Journal of the Linnean Society. – 1998. – Vol. 63. – P. 257–281.
18. On the distribution of diploid, triploid, and tetraploid green toads (Bufo viridis complex) in south-eastern Kazakhstan / L. J. Borkin, V. K. Eremchenko, N. Helfenberger, A. M. Panfilov, J. M. Rosanov // Russian Journal of Herpetology. – 2001. – Vol. 8 (1). – P. 45–53.
19. Evidence for chromosome and Pst I satellite DNA family evolutionary stasis in the Bufo viridis group (Amphibia, Anura) / G. Odierna, G. Aprea, T. Capriglione, S. Castellano, E. Balletto // Chromosome Research. – 2004. – Vol. 12. – P. 671–681.
20. A vertebrate reproductive system involving three ploidy levels: hybrid origin of triploids in a contact zone of diploid and tetraploid palearctic green toads (Bufo viridis subgroup) / M. Stöck, J. Ustinova, D. K. Lamatsch, M. Schartl, N. Perrin, C. Moritz // Evolution. – 2010. – Vol. 64 (4). – P. 944–959.