Сравнительный анализ генетической изменчивости хомячков Кэмпбелла (Phodopus campbelli) и Роборовского (Phodopus roborovskii)

Феоктистова Н.Ю., Мещерский И.Г.

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва 119071, Россия

e-mail: feoktistova@sevin.ru

Впервые определена последовательность и проанализирована изменчивость контрольного региона митохондриальной ДНК двух видов рода мохноногих хомячков: Phodopus roborovskii и Ph. campbelli. Выборка хомячков Роборовского включала 19 особей, отловленных в 6 районах, расположенных в пределах территории, ограниченной 47°58' – 45°05' с.ш. и 93°10' – 100°34' в.д. (Монголия). Выборка хомячков Кэмпбелла включала 27 особей из 11 районов территории, расположенной между 50°14' с.ш.; 87°51' в.д. (Россия, Республика Алтай, Курайская степь) и 47°13' с.ш.; 105°39' в.д. (Монголия, Центральный Аймак).

Для сравнительного анализа использован участок, соответствующий практически полной (за исключением 5–7 первых позиций) последовательности контрольного региона. У особей хомячка Роборовского данный участок содержал 860–862 н.п. Выравнивание позволило выявить 32 вариабельных сайта, 28 из которых содержали замены (в 22 случаях – транзици, в 8 – трансверсии) и 4 – нуклеотидные вставки/делеции. В выборке из 19 особей отмечено 17 гаплотипов, показатель гаплотипического разнообразия (H) – 0.98. Показатель нуклеотидного разнообразия (π) выборки из 17 гаплотипов – 0.85%.

У особей хомячка Кэмпбелла гомологичный участок содержал 936–942 н.п. – большая длина связана с наличием дополнительного участка (вставка), соответствующего 162–241-й позициям обобщенного для двух видов (947 позиций) выравнивания. В нуклеотидных последовательностях контрольного региона хомячка Кэмпбелла отмечено 62 вариабельных сайта, 55 из которых содержали замены (в 46 случаях – транзиции, в 10 – трансверсии) и 7 – нуклеотидные вставки/делеции. В выборке из 27 особей отмечено 23 гаплотипа – H = 0.98. Величина π для выборки из 23 гаплотипов – 1.67 %.

Средняя генетическая дистанция (модель K2P) между указанными видами составляет 12.97%, что меньше, чем при анализе различий в составе гена цитохрома b (18,4% –Neumann et al., 2006).

При филогенетическом анализе выборка гаплотипов хомячка Роборовского образует единую кладу (уровень поддержки при бутстреп-анализе –100), какой-либо связи между сходством отдельных гаплотипов и их географическим распределением не обнаруживается. Выборка гаплотипов хомячка Кэмпбелла, отличающаяся вдвое большим нуклеотидным разнообразием, единой группыне образует, а распадается на три четко выраженных кластера. Первый (уровень поддержки 80–85) составляют последовательности мтДНК особей, происходящих из центральной части ареала вида – в районах между примерно 103 и 106° в.д.; второй (уровень поддержки 90–95) – гаплотипы хомячков, отловленных в западной части ареала – между 88 и 99° в.д. Генетическая дистанция между двумя этими группами составила 2.41%. Третий кластер (уровень поддержки 95–100) образуют 2 гаплотипа, отмеченные у трех особей, пойманных в Чуйской степи, т.е. в пределах западной части ареала вида, – там же, где были отмечены особи с гаплотипами, входящими в состав второго кластера. Тем не менее, генетическая дистанция между этими («западной» и «чуйской») группами составляет 1.69%, а поддержка объединения их в единый кластер относительно невелика (50–65).

Данная картина дает основание предполагать наличие в прошлом выраженных пульсаций ареала хомячка Кэмпбелла, связанных, возможно, с изменением ландшафта под влиянием плейстоценовых оледенений. Так, разделение западной и центральной групп, вероятно, обусловлено облесенностью гор Хангая, возникшей в интегляциале среднего плейстоцена и существующей в настоящее время. Современная популяция хомячка Кэмпбелла в Чуйской степи, скорее всего, сложилась в результате заселения этого района зверьками, происходившими из двух разных рефугиумов.

Исследованная часть ареала хомячка Роборовского расположена южнее и в настоящее время не содержит выраженных преград для расселения зверьков. Видимо, этих преград не существовало и в прошлом, либо вся данная территория была заселена представителями одной или близких популяций в относительно недавнее время.

Работа выполнена в Кабинете методов молекулярной диагности ИПЭЭ им. А.Н. Северцова РАН. Авторы признательны д.б.н. А.В. Сурову за предоставленные образцы тканей животных, отловленных на территории Монголии.