Upload
lundy
View
65
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Виктория Семеновна Шнеер – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биосистематики и цитологии БИН РАН. J.Mallet “ The species revolution” (2001) J . EVOL. B IOL. 14 : 887 - 888. Репродуктивная изоляция не признается лучшим критерием видов - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Виктория Семеновна Шнеер – доктор биологических наук,
ведущий научный сотрудник лаборатории биосистематики и цитологии БИН РАН.
Репродуктивная изоляция не признается лучшим критерием видов
Видообразование не требует аллопатрии
Естественный отбор – главная причина видообразования
Большинство эволюционистов сомневается в реальности видов
J.Mallet “The species revolution” (2001)J . EVOL. B IOL. 14: 887- 888
Ставится под сомнение безусловность репродуктивной изоляции как критерия видов и показана пористость барьеров
Понижается значение географической изоляции (аллопатрии) и доказаны случаи симпатрического видообразования у животных и растений
Видообразование затрагивает не весь геном, а отдельные гены
Ставится под сомнение непременное существование видовых границ
Ставится под сомнение роль эффекта “горлышка бутылки” и принципа основателя как ведущих факторов видообразования
Получено много аргументов в пользу естественного отбора как главного фактора видообразования, в частности при адаптации к новым условиям
Придается большее значение гибридизации и полиплоидии у растений, которые распространены гораздо больше, чем полагали 20 лет назад
Изменения в представлениях о виде и видообразовании (по J.Mallet , 2003 и др.; L.Rieseberg, J.Wendel, 2004 и др.)
Географическая изоляция малых популяций. Сопровождается изменением целых геномов, репродуктивной изоляцией и прекращением потока генов.
Экологическая дифференциация в крупных популяциях в результате отбора. Сопровождается дивергенцией отдельных генов, носящей т.о. мозаичный характер и затрагивающий небольшие сегменты хромосом, частичной репродуктивной изоляцией и уменьшением потока генов
Два взгляда на видообразование
Графическое изображение разделения продуктов секвенирования ДНК в капилляре автоматического секвенатора
ДНК штрихкодирование - это стандартизированный метод видовой
идентификации животных и растений по минимальной
последовательности ДНК
ДНК-штрихкодование подразумевает наличие и хранение следующих элементов:
1.1. Стандартная последовательность ДНК
2. Описание образца и сопутствующая информация 3. Изображение образца
4. Образец (и/или его ткани), из которого выделена ДНК
5. Препарат ДНК
ДНКДНК--штрихкодирование метод штрихкодирование метод молекулярной идентификации молекулярной идентификации растенийрастений
1. Мультилокусный подход
(MBC – multilocus barcode)
2. Двухэтапный подход:
I этап – отнесение к крупной группе,
II этап – определение видовой
принадлежности)
• matK 1600 нп матураза• rpoC1 2050 + 700 нп 1 субъединица -1 РНК полимеразы• rpoB 3200 + 1100 нп субъединица РНК полимеразы• accD 1600 нп субъединица ацетил-КоА-карбоксилазы• ccsA (YCF5) 900 нп белок, участвующий в синтезе цитохромов• rbcL 1450 нп субъединица фермента Rubisco• ndhJ 1200 нп субъединица никотинамид -дегидрогеназы• psbA-trnH 100 – 1000 нп межгенный спейсер
Кандидаты на роль ДНК-штрихкодов растений
Анализ ITS
Полифилия родов Зонтичных
Selinum
Angelica
Ligusticum
Valiejo-Roman C.M., Shneyer V.S., Samigullin T.H., Terentieva E.I., Pimenov M.G. (2006) Plant Systematics and Evolution 257: 25–43
В Генбанке есть более 1 500 ITS последовательностейпредставителей Зонтичных:более 960 видов из > 300 родов. Более 30 родов - немонофилетичны
Анализ ITS RAPD - анализ
Bickford D., Lohman D.J., Sodhi N. S., Ng P.K.L., Meier R., Winker K., Ingram K.K. Das I. 2007. Cryptic species as a window on diversity and conservation // Trends Ecol. Evol. 22:148-155.
- криптические виды
- виды-двойники
Из-за частой межвидовой гибридизации и сетчатой эволюциидля разрешения отношений видов растений в большей мере,
чем при изучении высших таксонов, необходимо использование множественных независимых маркеров, ядерных и органельных.
Отсутствие конгруэнтности соответствующих топологий-свидетельство гибридизации
n = 26
n=12
ПолиплоидыДиплоиды
Дивергенция ITS последовательностей между родительскими видами гибридов разной плоидности
Chapman M.A., Burke J.M. (2007) Evolution 61: 1773–1780
Были использованы последовательности ITS пар видов (пары из разных семейств покрытосеменных), о которых было достоверно известно, что они образуют жизнеспособные гибриды (только диплоиды или только полиплоиды), и определено генетическое расстояние между такими парами видов.
Я не знаю другой научной революции которая повлекла бы такой ренессанс парадигм прошлого. Мы как будто выходим из 60-летних блужданий в тупике, настоящего средневековья на фоне быстрого шага современной науки. Конечно за это время накоплено много данных, а идеи Добржанского/Майра стимулировали поиск, т.е. время не было потрачено впустую. В конечном результате, кажется, мы приходим к тому, чего впервые попытался достичь «Новый синтез» 30-40х годов: слияние Дарвинизма и генетики в общую теорию видообразования.
J.Mallet “The species revolution” (2001) J . EVOL. B IOL. 14: 887- 888