2
241 Ìåæäóíàðîäíàÿ íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêàÿ êîíôåðåíöèÿ Благородный олень (Cervus elaphus) – широко распространенный предста витель семейства оленьих, важный объект охотничьего хозяйства. Таксоно мия этого вида до сих пор дискуссион на. В его ареале выделяют более 60 рас, но подвидовой статус многих из них, особенно европейских, сомните лен (Гептнер, Цалкин, 1947; Ellerman, MorrisonScott, 1951; Lowe, Gardiner, 1974; Grubb, 1990; Grubb, Gardner, 1998; Данилкин, 1999; Groves, 2006). В после днее время в Западной Европе чаще признают лишь один номинативный подвид С. e. elaphus. В Восточной Ев ропе выделяют также карпатскую (montanus), крымскую (brauneri) и кав казскую (maral) формы, в Сибири и на Дальнем Востоке – марала (sibiricus) и изюбря (xanthopygus), но границы их распространения неясны, что порож дает споры при оценке трофеев. В ХХ веке в охотничьи угодья Вос точной Европы вселили более 4 тыс. европейских оленей разных рас (зна чительная часть из них имела герман ские корни), а также около 800 мара лов, асканийского гибридного оленя и более 4 тыс. пятнистых оленей (C. nippon). В ряде областей образо ваны смешанные группировки, и в них определить принадлежность добытых трофеев к тому или иному виду (под виду) весьма затруднительно. Пятнис того оленя и марала завозят в евро пейскую часть России и в настоящее время. Более того, существуют проек ты расширения такой работы. Генетические последствия интро дукции и реинтродукции разных форм не изучены, практически отсутствуют сведения о генетической изменчивос ти благородных оленей фауны России и сопредельных регионов. Это и стало целью наших исследований. Материал и методы. Материал (51 образец тканей благородного оленя) собран в 2002–2007 гг. на территории России и сопредельных стран. Для вы деления ДНК использован набор реак тивов Diatom ® DNA Prep (Россия). С помощью ПЦР были получены фраг менты митохондриального гена цитох ром b длиной около 500 н.п. Секвени рование этих фрагментов проводили, используя набор реактивов ABI PRISM ® BigDye™ Terminator v. 3.1 с последую щим анализом продуктов реакции на автоматическом секвенаторе ДНК ABI PRISM 3100Avant. В результате полу чены последовательности первой поло вины фрагмента гена цитохром b дли ной 410 нуклеотидов. В выравнивание включены также последовательности, ФИЛОГЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЯ (CERVUS ELAPHUS): АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА ЦИТОХРОМ В М.В.Кузнецова 1 , О.А.Шемякин 2 , А.М.Хританков 3 , А.А.Данилкин 1 1 Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, г. Москва, email: [email protected] 2 БайкалСафари, г. Иркутск 3 Государственный природный заповедник «Столбы», г. Красноярск опубликованные другими авторами (Ludt et al., 2004). Общее число изученных последовательностей – 59. В качестве внешних групп использованы образцы лося (Alces alces), европейской лани (Dama dama), пятнистого (Cervus nippon) и беломордого (Cervus unicolor) оленей. Анализ данных проводили методом максимального правдоподобия в программе MetaPiga (Lemon, Milinkovitch, 2002). Поддержка узлов (апостериорная вероятность) была вычислена с по мощью 100 псевдореплик. Полученная кладограмма приведена на рисунке. Результаты. На полученном филогенетическом древе Cervus elaphus чет ко обособленны лишь два кластера, соответствующие разным генетическим линиям (группировкам): «европейской» и «азиатскоамериканской». В европейской группировке образцов ни крымский, ни карпатский, ни кав казский олени не образуют обособленных клад, что могло бы подтвердить их подвидовой статус на генетическом уровне. К европейской линии примыкают и некоторые азиатские формы, например, бухарский олень (C. e. bactrianus) из Таджикистана, а также с невысокой поддержкой пятнистые олени и бело мордый олень, что, на наш взгляд, свидетельствует в большей мере не о близ ком их родстве, а о низкой изменчивости данного фрагмента ДНК в пределах рода Cervus, особенно у малочисленных видов. Азиатскоамериканский кластер включает образцы тканей благородного оленя, обитающего в России восточнее Урала, а также последовательности особей из Казахстана, Китая и Северной Америки (взяты из Genbank). Ба зальную кладу азиатской группировки составляют алтайскотувинские образ цы («маралы»). К ней примыкают клады североамериканского вапити (C. e. canadensis) и особей из Казахстана (добыты близ границы с Китаем) и Китая. Образцы из Красноярского края, Иркутской и Амурской областей, Хабаровс кого края и последовательности фрагмента гена цитохром b оленя из Китая с высокой поддержкой объединились в кладу, которую можно считать «изюбря ми». Базальное положение в ней занимает образец с байкальского острова Ольхон. Следовательно, предбайкальских оленей (из Красноярского края и Иркутской области) по генетическим характеристикам нельзя относить к «на стоящим маралам», но они несколько отличаются и от близкородственных им дальневосточных «изюбрей», которые, видимо, тоже генетически неоднород ны на популяционном уровне. Заключение. Благородные олени представляют собой политипический вид со сложной эволюционной историей, полная реконструкция которой возможна лишь при наличии репрезентативных выборок из малоисследованных популя ций Европы, ТяньШаня, Средней Азии, Китая, Монголии, Забайкалья и Якутии. Анализ последовательностей фрагмента гена цитохром b позволяет четко дифференцировать не только европейскую и азиатскоамериканскую линии благородных оленей, но и идентифицировать особей из разных географи ческих популяций, что необходимо в трофейном деле. По предварительным данным, типичный марал (C. e. sibiricus) занимает лишь Алтай, Тыву и, скорее всего, Северную Монголию, тогда как остальную часть Южной Сибири, Дальний Восток и Китай населяют изюбри (C. e. xanthopygus). Предбайкальских оленей (Красноярский край и Иркутская об ласть) при оценке трофеев следовало бы относить к изюбрям или выделять в отдельную региональную категорию. Интродукция марала и пятнистого оленя в Восточную Европу представля ется неоправданной с точки зрения сохранения генофонда европейского бла городного оленя. Авторы глубоко благодарны всем коллегам: зоологам, охотоведам, егерям и охотникам, принимавшим участие в сборе и доставке образцов тканей ди ких копытных животных. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Гептнер В.Г., Цалкин В.И. 1947. Олени СССР (систематика и зоогеогра фия). – М.: Издво Моск. ова испыт. природы. 176 с. Данилкин А.А. 1999. Млекопитающие России и сопредельных регионов. Оленьи.М.: ГЕОС. 552 с. Ellerman J.R., MorrisonScott, T.C.S. 1951.Checklist of Palaearctic and Indian mammals 1758 to 1946. – L.: British Museum (Nat. Hist.). 810 p. Groves C. 2006. The genus Cervus in eastern Eurasia // European J. Wildlife Research. Vol. 52, № 18. P. 14–22. Grubb P. 1990. List of deer species and subspecies // Species survival

ФИЛОГЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЯ (CERVUS ELAPHUS): АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА ЦИТОХРОМ В

  • View
    226

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ФИЛОГЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЯ (CERVUS ELAPHUS): АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА ЦИТОХРОМ В

241

Ìåæ

äóíàðîä

íàÿ í

àó÷íî-ï

ðàêò

è÷åñêàÿ ê

îíô

åðåíöèÿ

Благородный олень (Cervus elaphus)– широко распространенный предста�витель семейства оленьих, важныйобъект охотничьего хозяйства. Таксоно�мия этого вида до сих пор дискуссион�на. В его ареале выделяют более 60рас, но подвидовой статус многих изних, особенно европейских, сомните�лен (Гептнер, Цалкин, 1947; Ellerman,Morrison�Scott, 1951; Lowe, Gardiner,1974; Grubb, 1990; Grubb, Gardner, 1998;Данилкин, 1999; Groves, 2006). В после�днее время в Западной Европе чащепризнают лишь один номинативныйподвид С. e. elaphus. В Восточной Ев�ропе выделяют также карпатскую(montanus), крымскую (brauneri) и кав�казскую (maral) формы, в Сибири и наДальнем Востоке – марала (sibiricus) иизюбря (xanthopygus), но границы ихраспространения неясны, что порож�дает споры при оценке трофеев.

В ХХ веке в охотничьи угодья Вос�точной Европы вселили более 4 тыс.европейских оленей разных рас (зна�чительная часть из них имела герман�ские корни), а также около 800 мара�лов, асканийского гибридного оленя иболее 4 тыс. пятнистых оленей(C. nippon). В ряде областей образо�ваны смешанные группировки, и в нихопределить принадлежность добытыхтрофеев к тому или иному виду (под�виду) весьма затруднительно. Пятнис�того оленя и марала завозят в евро�пейскую часть России и в настоящеевремя. Более того, существуют проек�ты расширения такой работы.

Генетические последствия интро�дукции и реинтродукции разных формне изучены, практически отсутствуютсведения о генетической изменчивос�ти благородных оленей фауны Россиии сопредельных регионов. Это и сталоцелью наших исследований.

Материал и методы. Материал (51образец тканей благородного оленя)собран в 2002–2007 гг. на территорииРоссии и сопредельных стран. Для вы�деления ДНК использован набор реак�тивов Diatom® DNA Prep (Россия). Спомощью ПЦР были получены фраг�менты митохондриального гена цитох�ром b длиной около 500 н.п. Секвени�рование этих фрагментов проводили,используя набор реактивов ABI PRISM®

BigDye™ Terminator v. 3.1 с последую�щим анализом продуктов реакции наавтоматическом секвенаторе ДНК ABIPRISM 3100�Avant. В результате полу�чены последовательности первой поло�вины фрагмента гена цитохром b дли�ной 410 нуклеотидов. В выравниваниевключены также последовательности,

ФИЛОГЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЯ (CERVUS ELAPHUS):АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА ЦИТОХРОМ В

М.В.Кузнецова1, О.А.Шемякин2, А.М.Хританков3, А.А.Данилкин1

1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, г. Москва, e�mail: [email protected]

2Байкал�Сафари, г. Иркутск

3Государственный природный заповедник «Столбы», г. Красноярск

опубликованные другими авторами (Ludt et al., 2004). Общее число изученныхпоследовательностей – 59. В качестве внешних групп использованы образцылося (Alces alces), европейской лани (Dama dama), пятнистого (Cervus nippon)и беломордого (Cervus unicolor) оленей. Анализ данных проводили методоммаксимального правдоподобия в программе MetaPiga (Lemon, Milinkovitch,2002). Поддержка узлов (апостериорная вероятность) была вычислена с по�мощью 100 псевдореплик. Полученная кладограмма приведена на рисунке.

Результаты. На полученном филогенетическом древе Cervus elaphus чет�ко обособленны лишь два кластера, соответствующие разным генетическимлиниям (группировкам): «европейской» и «азиатско�американской».

В европейской группировке образцов ни крымский, ни карпатский, ни кав�казский олени не образуют обособленных клад, что могло бы подтвердить ихподвидовой статус на генетическом уровне. К европейской линии примыкаюти некоторые азиатские формы, например, бухарский олень (C. e. bactrianus)из Таджикистана, а также с невысокой поддержкой пятнистые олени и бело�мордый олень, что, на наш взгляд, свидетельствует в большей мере не о близ�ком их родстве, а о низкой изменчивости данного фрагмента ДНК в пределахрода Cervus, особенно у малочисленных видов.

Азиатско�американский кластер включает образцы тканей благородногооленя, обитающего в России восточнее Урала, а также последовательностиособей из Казахстана, Китая и Северной Америки (взяты из Genbank). Ба�зальную кладу азиатской группировки составляют алтайско�тувинские образ�цы («маралы»). К ней примыкают клады североамериканского вапити (C. e.canadensis) и особей из Казахстана (добыты близ границы с Китаем) и Китая.Образцы из Красноярского края, Иркутской и Амурской областей, Хабаровс�кого края и последовательности фрагмента гена цитохром b оленя из Китая свысокой поддержкой объединились в кладу, которую можно считать «изюбря�ми». Базальное положение в ней занимает образец с байкальского островаОльхон. Следовательно, предбайкальских оленей (из Красноярского края иИркутской области) по генетическим характеристикам нельзя относить к «на�стоящим маралам», но они несколько отличаются и от близкородственных имдальневосточных «изюбрей», которые, видимо, тоже генетически неоднород�ны на популяционном уровне.

Заключение. Благородные олени представляют собой политипический видсо сложной эволюционной историей, полная реконструкция которой возможналишь при наличии репрезентативных выборок из малоисследованных популя�ций Европы, Тянь�Шаня, Средней Азии, Китая, Монголии, Забайкалья и Якутии.

Анализ последовательностей фрагмента гена цитохром b позволяет четкодифференцировать не только европейскую и азиатско�американскую линииблагородных оленей, но и идентифицировать особей из разных географи�ческих популяций, что необходимо в трофейном деле.

По предварительным данным, типичный марал (C. e. sibiricus) занимаетлишь Алтай, Тыву и, скорее всего, Северную Монголию, тогда как остальнуючасть Южной Сибири, Дальний Восток и Китай населяют изюбри (C. e.xanthopygus). Предбайкальских оленей (Красноярский край и Иркутская об�ласть) при оценке трофеев следовало бы относить к изюбрям или выделять вотдельную региональную категорию.

Интродукция марала и пятнистого оленя в Восточную Европу представля�ется неоправданной с точки зрения сохранения генофонда европейского бла�городного оленя.

Авторы глубоко благодарны всем коллегам: зоологам, охотоведам, егерями охотникам, принимавшим участие в сборе и доставке образцов тканей ди�ких копытных животных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Гептнер В.Г., Цалкин В.И. 1947. Олени СССР (систематика и зоогеогра�фия). – М.: Изд�во Моск. о�ва испыт. природы. 176 с.

Данилкин А.А. 1999. Млекопитающие России и сопредельных регионов.Оленьи.�М.: ГЕОС. 552 с.

Ellerman J.R., Morrison�Scott, T.C.S. 1951.Checklist of Palaearctic and Indian mammals1758 to 1946. – L.: British Museum (Nat. Hist.). 810 p. Groves C. 2006. The genus Cervusin eastern Eurasia // European J. Wildlife Research. Vol. 52, № 18. P. 14–22.

Grubb P. 1990. List of deer species and subspecies // Species survival

Page 2: ФИЛОГЕНИЯ БЛАГОРОДНОГО ОЛЕНЯ (CERVUS ELAPHUS): АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГЕНА ЦИТОХРОМ В

242Ñ

îâðåì

åííû

å ï

ðîáëåì

û ï

ðèðîäîïîëüçîâàíèÿ, îõîò

îâåäåíèÿ è

çâåðîâîäñò

âà

Рис. Филогенетические отношения благородных оленей по данным анализа последовательностей митохондриального

гена цитохром b. Цифры слева – уровень поддержки кластеров, в%; цифры справа – номера образцов.

Звездочками обозначены образцы из GenBank

commission. Deer specialist groupnewsletter. № 8. Appendix.

Grubb P., Gardner A.L. 1998. Listof species and subspecies of thefamilies Tragulidae, Moschidae, andCervidae // Deer Status Survey andConservation Action Plan. IUCN/SSCDeer specialist group. Oxford: Inform.Press. P. 6–16.

Lemon A.R., Milinkovitch M.C. 2002. The metapopulation genetic algorithm: anefficient solution for the problem of large phylogeny estimation // Proc. Nat. Acad.Sci. (USA), Vol.99. P. 10516�10521.

Lowe V.P.W., Gardiner A.S. 1974. A re�examination of the subspecies of reddeer (Cervus elaphus) with particular reference to the stocks in Britain // J. ZoologyVol. 174, № 2. P. 185�202.

Ludt C.J., Schroeder W., Rottmann O., Kuehn R. 2004. Mitochondrial DNAphylogeography of red deer (Cervus elaphus) // Mol. Phylogenet. Evol. Vol. 31. №3. P. 1064�1083.