Генетическое разнообразие, филогенетические связи и систематика палеарктических сусликов рода Spermophilus

Цвирка, Марина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Генетическое разнообразие, филогенетические связи и систематика палеарктических сусликов рода Spermophilus
ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Генетическое разнообразие, филогенетические связи и систематика палеарктических сусликов рода Spermophilus"

На правах рукописи

ЦВИРКА Марина Владимировна

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ, ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ И СИСТЕМАТИКА ПАЛЕАРКТИЧЕСКИХ СУСЛИКОВ РОДА ЭрегторМНиз (подроды СНеПиэ и

Со1оЬоИз)

03.00.08-зоология / 03.00.15-генетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток - 2005

Работа выполнена в лаборатории эволюционной зоологии и генетики Биолого-почвенного института ДВО РАН

Научные руководители: доктор биологических наук, с.н.с.

Чепомина Галина Николаевна, кандидат биологических наук, с.н.с. Кораблев Владимир Павлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, с.н.с.

Якименко Людмила Владимировна доктор биологических наук, с.н.с. Фролов Сергей Владимирович

Ведущая организация: Институт биологии развития

им. Н.К. Кольцова РАН

Защита состоится 6 мая в 12 час. на заседании диссертационного совета Д 00 5.003.03 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН, по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159. Факс:

(4232)310-193

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Автореферат диссертации разослан "5"апреля 2005 г.

Ученый секретарь мл-

диссертационного совета, д.б.н., с.н.с. / И.В. Картавцева

4S&I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Палеарктические суслики рода Spermophilus распространены на огромных пространствах Евразии, смена ландшафтных условий и климатических ситуаций которой способствуют созданию уникальных условий для внутривидовой генетической изменчивости этих грызунов. Изучение меж- и внутривидовой изменчивости видов сусликов с различной структурой ареалов позволяет проследить процесс генетической дифференциации таксонов разного уровня на всех последовательных этапах видообразования. Хромосомный полиморфизм и наличие гибридных зон у некоторых видов способствуют повышенному интересу специалистов к этой группе грызунов.

Уже первые кариологические (Воронцов, Ляпунова, 1969; 1970; Lyapunova and Vorontsov, 1970) и аллозимные (Nadler et al., 1977; 1982) работы, проведенные в 60-80 гг. прошлого века, решили многие спорные вопросы таксономии палеарктических сусликов и показали, что классификация рода Spermophilus соответствует узкой трактовке объема вида, предложенной И.М. Громовым (Громов и др., 1965). Однако в связи со слабой и/или клинальной изменчивостью морфологических признаков и широкой изменчивостью по генетическим признакам систематический статус ряда форм до сих пор обсуждается. Использование комплексного подхода позволит расширить представления о степени дифференциации близких форм неясною таксономического ранга, уточнить филогенетические связи таксонов более высокого уровня и помочь в решении спорных вопросов систематики.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить особенности генетического разнообразия и филогенетические взаимоотношения палеарктических сусликов рода Spermophilus и уточнить таксономический статус некоторых внутривидовых форм двух подродов (Citellus и Colobotis) на основании' данных цитогенетического и молекулярного исследований. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить распределение цитогенетических признаков (гетерохроматина и ядрышковых организаторов) в кариотипах сусликов двух подродов (Citellus и Colobotis).

2. Изучить генетическое разнообразие сусликов с помощью молекулярных RAPD-PCR маркеров.

3. Выяснить характер изменчивости цитогенетических и молекулярных характеристик сусликов рода Spermophilus на разных таксономических уровнях.

4. Реконструировать фено- и филогенетические связи между географическими популяциями, видами и подродами сусликов по данным RAPD-PCR.

5. Использовать полученные цитогенетические и молекулярные характеристики для решения спорных вопросов систематики сусликов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Подтверждена обоснованность выделения в составе рода Spermophilus подродов Citellus и Colobotis.

2. Уровень генетической дифференциации видов в подродах Citellus и Colobotis одинаково высок.

3. Подтверждена видовая самостоятельность Spermophilus suslicus (Güdenstaedt, 1770) и S. odessanus Nordmann, 1842 (=meridiooccidentalis Migulin, 1927), рассматривавшихся до этого в качестве одного вида или подвидов. Подтверждена видооап самостоятельность S. erythrogenys Brandt, 1841,

РОС. НЖ'ЬгЬНАЯ БИ£.ЛЙО~СКА L-iienpfypr

S. brevicauda Brandt, 1843 (=intermedius Brandt, 1844) и S. pallidicauda Satunin, 1903, рассматривавшихся до этого в качестве подвидов.

4. Установлена гибридизация между бледнохвостым S. pallidicauda и алашанским S. alaschanicus сусликами в двух популяциях Монголии.

Научная новизна. Впервые выполнено сравнительное исследование разных хромосомных форм сусликов двух подродов (Citellus и Colobotis) со спорным таксономическим статусом комплексом цитогенетических и молекулярных методов. Исследование различных кариоморф двух видов сусликов (крапчатого S. suslicus и краснощекого S. erythrogenys) показало, что отличия между ними достигают уровня "хороших" видов рода Spermophilus.

Анализ генетического полиморфизма наземных беличьих методом RAPD-PCR позволил выяснить особенности генетического разнообразия, реконструировать филогенетические связи и уточнить систематическое положение исследуемых форм рода Spermophilus. Показано, что подроды, виды и географические популяции сусликов рода Spermophilus генетически высоко дискретны. Критический анализ дифференцированных форм S. suslicus и S. erythrogenys на хромосомном и молекулярном уровнях выявил целесообразность повышения их таксономического статуса до уровня самостоятельных видов: Spermophilus suslicus (Güldenstaedt, 1770) и S. odessanus Nordmann, 1842 (=meridiooccidentalis Migulin, 1927), S. erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 (=intemiedius Brandt, 1844) и S. pallidicauda Satunin, 1903.

Теоретическая и практическая значимость. Уточнение систематического положения ряда форм сусликов Палеарктики является вкладом в разработку систематики и филогении группы. Выявленные молекулярные и цитогенетические маркеры могут быть использованы для более широкого изучения популяций с целью дискриминации морфологически близких форм, обнаружения генетических гибридов, внешне неотличимых от родственных видов и поиска свидетельств межвидовой гибридизации. В связи с тем, что суслики являются основными компонентами степных (аридных) биогеоценозов, переносчиками ряда инфекционных заболеваний человека и животных, вредителями сельского хозяйства, установление их таксономического статуса также важно для решения практических задач эпидемиологии и паразитологии. Результаты изучения генетического разнообразия могут служить основой для разработки природоохранных мероприятий и стратегии сохранения редких видов сусликов.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на IV Международном маммалогическом конгрессе в Брно в 2003, на международных конференциях MAPEEG (2001) во Владивостоке, «Систематика, филогения и палеонтология мелких млекопитающих» (2003) в Санкт-Петербурге, «Фауна Казахстана и сопредельных стран» (2003) в Алма-Аты, международных симпозиумах "Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных" (2000) и Териофауна России и сопредельных территорий" (2003) в Москве, на VI всероссийском съезде Териологического общества (1999) в Москве, региональных конференциях и конкурсах молодых ученых БПИ ДВО РАН (1997, 1998, 1999, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 162 страницах, иллюстрирована 13 таблицами и 26 рисунками. Список литературы включает 202 наименования, из них 74 на иностранных языках.

Гранты РФФИ. Работа выполнена при частичной поддержке фантов 04-0448001, 03-04-39016-ГФЕН.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям - к б.н. В.П. Кораблеву и д.б.н. Г.Н. Челоминой - за обучение и помощь в освоении лабораторных методов, методические указания и всестороннюю поддержку. Благодарю О.В. Брандлера, М.Р. Ахвердяна, Е.А. Ляпунову (ИБР АН РФ), Е.И. Жолнеровскую (ИСиЭЖ СО РАН), O.A. Ермакова и C.B. Титова (Пензенский педагогическй университет) за предоставление исследовательского материала. Искренне благодарю д.б.н. М.П. Тиунова, д.б.н. A.C. Лелея, д.б.н. А.П. Крюкова, к. б. н. К.В. Коробицыну и всех сотрудников лаборатории эволюционной зоологии и генетики БПИ ДВО РАН за критические замечания, ценные советы и рекомендации по оформлению работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Приведен подробный исторический обзор взглядов на систематику сусликов рода Spermophilus (=Citellus) и результатов применения цитогенетического, биохимического, иммунологического и молекулярно-генетического анализов в таксономических и филогенетических исследованиях сусликов. Дано краткое описание биологии и подвидовая структура исследуемых видов по И.М. Громову (Громов и др., 1965; Громов, Ербаева, 1995).

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В работе использовался материал 6 видов сусликов. Всего изучено 88 особей цитогенетическими (Ц) методами и 77 особей методом RAPD-PCR-анализа (М): Spermophilus suslicus guttatus. (М-7); S. s. suslicus. (Ц-20; M-18); S. s. borísthenicus. (M-1); S. musicus musicus. (Ц-14; M-4); S. pygmaeus pygmaeus. (Ц-24; M-10); S. fulvus nigrimontanus. (M-2); S. fulvus orlovi. (M-3); S. major major. (Ц-15; M-6); S. erythrogenys erythrogenys (Ц-4; M-3); S. e. brevicauda. (Ц-10; M-9); S. e. heptneri (Ц-1 ; M-2); S. e. pallidicauda. (M-10); S. undulatus (M-1); Marmota bobak. (M-1). Места сборов животных представлены в тексте диссертации.

Кариологический анализ

Хромосомные препараты готовили по стандартной методике (Ford, Hamerton, 1956). Предварительно стимулировали метафазную активность хромосом (Lee, Elder, 1980). Проводили рутинную окраску красителем Гимза (по Романовскому). Для выявления структурного гетерохроматина использовали методику А.Т. Самнера (Sumner, 1972), для выявления районов ядрышкового организатора - методику М. Мюнке и Г. Шмиеди с некоторой модификацией (Münke, Schmiadi, 1979). Просмотрено 458 препаратов и 5239 качественных метафазных пластинок.

Молекулярно-генетический анализ

Выделение ДНК проводили с использованием протеиназы К по стандартным методам фенольной депротеинизации (Маниатис и др., 1984). Для оценки качества полученных препаратов ДНК и выравнивания концентрации ДНК для PCR использовали 1% гель агарозы и ДНК фага лямбда известной концентрации (Маниатис и др. 1984). Испытано 27 декамерных олигонуклеотидных праймеров, различающихся по нуклеотидной последовательности с 60-70% содержанием G-С оснований, 10 из них оказались потенциально пригодными для использования:

ОРА-10, ОРА-12, ОРС-2, ОРС-5, ОРС-8, ОРС-9, ОРС-12, ОРС-16, OPD-05, 0PF-15.

Полимеразная цепная реакция (RAPD-PCR) проводилась в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 67 мМ трис-HCI (pH 8,8), 16,6 мМ (NH^SO^ 0,1% Tween-20, 0,125 мМ каждого из дезоксирибонуклеотидтрифосфатов (dATP, dCTP, dGTP, dTTP), 0,6 мкМ одного из праймеров, 1,5-2 мМ MgCI2, около 30 нг ДНК и 0,6-1 единиц Taq-полимеразы. PCR проводили в термоциклере UNO II компании Biometra (Германия) в следующем режиме: 45 сек при 92 еС, 30 сек при 37 еС, 15 сек при 45 еС и 2 мин при 72еС. Реакция завершалась дополнительным десятиминутным синтезом при 72еС.

Продукты амплификации анализировали в 1,5-2 % геле в трис-боратном буфере. В качестве маркера молекулярного веса использовали Pst l-гидролизат ДНК фага лямбда. В качестве негативного контроля использовали пробу, содержащую полную амплифицированную смесь, но без добавления ДНК.

Анализ RAPD-PCR спектров включал составление бинарных матриц по признаку наличия (1) - отсутствия (0) полос Филогенетические реконструкции выполнялись посредством невзвешенного парно-группового метода с арифметическим усреднением UPGMA (Sneath, Sokal, 1973) и метода ближайшего связывания NJ (neighbor-joining) (Saitou, Nei, 1987) с бутстрепными оценками степени надежности порядка ветвления, а также минимального спенингового древа MST (Rohlf, 1993). Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерных программ NTSYS (Rohlf, 1993), TFPGA (version 1.3) (Miller, 1997), TREECONW (Van de Peer, De Wächter, 1994), PHILIP (version 3.5 с) (Felsenstein, 1993) и POPGENE (version 1 31) (Yeh and Boyle, 1997).

Генетическое разнообразие видов оценивали по двум группам критериев- 1) внутрипопуляционной генетической изменчивости: А - число аллелей на локус (Kimura and Crow, 1964); Р - доля полиморфных локусов; Ht- средняя ожидаемая гетерозиготность (Stephanes et al., 1992); I - индекс гетерогенности выборки Шеннона (Shannon, Weaver, 1949), и 2) генетической дифференциации популяций: Hs- средневыборочное генное разнообразие, Нг- общее генное разнообразие, Dsr- общее генное разнообразие между выборками и GST- коэффициент генных фиксаций (Nei, 1975); Nm - число мигрантов на поколение (Wright, 1951); точный тест на дифференциацию популяций, включающий значения ч2 (хи-квадрат), df (число степеней свободы) и р (вероятность) (Raymond and Rousset, 1995; Miller, 1997); D - коэффициент генетических дистанций между популяциями (Nei, 1972); S - мера сходства между индивидуальными образцами (Nei, 1979).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Кариологическое исследование сусликов подрода Citellus

Кариотипы малого S. pygmaeus и горного S. musicus сусликов не отличаются от исследованных ранее (Воронцов, Ляпунова, 1969; Кораблев, 1983). У ранее неисследованных популяций S. musicus выявлена изменчивость по количеству и расположению районов ядрышкового организатора. У десяти особей из двух популяций (Ирикское и Баксанское ущелья) ядрышковый организатор выявлен на трех парах аутосом (4-, 7- и 11-й), у остальных - на двух (4- и 7-й), как описано ранее (Кораблев, 1988) Среднее число ядрышковых организаторов на клетку у ирикской популяции составляет 3,95 и 5,18, у баксанской - 3,85 и 5,6, соответственно двум обнаруженным вариациям.

Кариотипы двух форм крапчатого суслика S. suslicus 2n=34, NF=68 и 2п=36,

41 ii шш

NF=72 также не отличаются от исследованных ранее (Воронцов, Ляпунова, 1969; Белянин, Гайченко, 1984; Кораблев, 1988; Denisov et al., 1969; Korablev, 1994).

В целом, все исследованные суслики подрода Citellus (S. pygmaeus (2n=36), S. musicus (2n=36) и две формы S. suslicus (2п=34, 2п=36) обладают специфическими кариологическими признаками (число и/или морфология хромосом, количество и/или распределение структурного гетерохроматина, количество и/или локализация ядрышкообразующих районов), служащими внутри-и межвидовыми маркерами.

Кариологическое исследование сусликов подрода Colobotis

В кариотипе у краснощеких сусликов Spermophilus erythrogenys (S. е. erythrogenys, S. e. brevicauda (форма iliensis), S. e. heptneri) 2n=36, NF=72, как установлено ранее (Воронцов, Ляпунова, 1970). По нашим данным у этих подвидов выявлены различия по размеру гетерохроматинового блока на мелкой (16-ой) паре аутосом (Рис. 1). У S. е. brevicauda гетерохроматиновое плечо примерно равно (или чуть меньше) эухроматиновому, у S. е. erythroge-nys и S. е. heptneri оно крупнее в 2-3 раза и в 1,5 раза, Л е. erythrogenys s. е. heptneri S. е. brevicauda соответственно. У S. е. erythrogenys

из Новосибирской области, кроме Рис- 1- Изменчивость по размеру

этого, обнаружено два варианта гетерохроматинового блока у 36-хромосомных

Г краснощеких сусликов S. erythrogenys

гетерохроматинового плеча:

крупный (у двух особей) - в 3 и

промежуточный (у одной особи) - в 2-2,3 раза больше эухроматинового. У сусликов из Монголии S. е. pallidicauda, изученных нами (Кораблев и др., 2003), в диплоидном наборе 34 хромосомы (NF=68). На двух парах аутосом (6-ой и 8-ой) выявляются вторичные перетяжки (маркерный признак), неодинаково расположенные по отношению к центромере в гомологах каждой пары. Гетерохроматин локализуется в прицентромерных областях всех хромосом. Ядрышковые организаторы выявляются исключительно в районах вторичных перетяжек на 6-ой и 8-ой парах аутосом.

Разнохромосомные формы краснощекого суслика S. erythrogenys (erythrogenys, brevicauda, heptneri) (2n=36) и S. e. pallidicauda (2n=34) различаются по числу хромосом и по локализации ядрышковых организаторов.

У большого суслика S. major на десятой паре аутосом выявлена вторичная

перетяжка. У особей всех исследованных популяций

вторичная перетяжка (Рис. 2), и, как следствие,

ядрышковый организатор, расположены чуть ближе к

центромере (Цвирка 1999; Цвирка и др., 2000) по

сравнению с исследованными ранее животными 8 б

(Кораблев, 1988). У семи из пятнадцати животных только Рис- 2- Изменчивость в

на одной из гомологичных хромосом вторичная Расположении вторичной

«, .. перетяжки у w> major, з -перетяжка располагается чуть выше, чем на другой. Мы литературные данные

установили, что изменчивость этого признака (Кораблев, 1988), б -

наблюдается не только в двух популяциях из зоны собственные данные

симпатрии трех видов сусликов (S. pygmaeus, S. fulvus S.

►If*-л -

major) в Саратовской области, но и в "чистой" популяции из Ульяновской области.

Таким образом, суслики подрода Colobotis - S. erythrogenys (2n=36) (erythrogenys, brevicauda, heptneri), S e. pallidicauda (2n=34) и S. major (2n=36) четко различаются между собой по ряду кариологических признаков (число и морфология хромосом, локализация ядрышковых организаторов, распределение структурного гетерохроматина), которые расцениваются как межвидовые и внутривидовые маркеры.

Генетическое разнообразие и филогенетические взаимоотношения сусликов рода Spermophttus по данным RAPD-PCR анализа

Первоначально нами проанализированы филогенетические взаимоотношения между настоящими (Citellus: S. musicus, S. pygmaeus, S. suslicus) и пустынно-степными (Colobotis: S. fulvus, S. major, S. erythrogenys) сусликами. Использовали пять эффективных праймеров: ОРА-10, ОРА-12, ОРС-08, ОРС-09, 0PD-05. Каждый из них давал специфическую картину амплифицированных фрагментов ДНК. Число полос в спектрах PCR-продуктов варьировало от 21 до 29. Каждый вид отличался специфическим набором RAPD-PCR продуктов, что позволяло визуально идентифицировать большинство анализируемых форм. Наиболее информативным для подродовой дискриминации оказался праймер ОРС-09 Выявлены два маркерных фрагмента ДНК, специфичных для подрода Citellus (2140 и 1520 пн) и два фрагмента, специфичных для подрода Colobotis (659 и 264 пн) RAPD-PCR спектры подрода Citellus отличаются присутствием более высокомолекулярных продуктов амплификации ДНК (468-2140 пн), чем подрода Colobotis (2641650 пн).

Праймер ОРС-09 также выявил четкие молекулярные маркеры для шести анализируемых форм: у S. musicus яркая "мажорная" полоса, расположена в области 1000 пн, у S. suslicus (2п=34) - 468 пн, у S. suslicus (2п=36) - 815 пн, у S. erythtrogenys erythtrogenys - 458 пн, у S. е. pallidicauda -1159 пн. У гибридных особей между S. е pallidicauda и алашанским сусликом S alaschanicus выявлены три RAPD-PCR маркера - 1650, 640 и 514 пн.

Праймер ОРС-08 выявил два "мажорных" фрагмента размером 815 и 468 пн у S. musicus, а праймер ОРА-10 - маркерные фрагменты ДНК, специфичные для S. е. pallidicauda (214 пн) и S. suslicus(2п=36) - 995 пн. RAPD-спектры, полученные с помощью праймеров OPD-05 и ОРА-12 оказались мономорфными и полиморфными, соответственно.

Распределение частот полиморфных локусов. Из 120 обнаруженных признаков 105 оказались полиморфными, остальные 15 - уникальными Большинство полиморфных локусов (52,3%) встречаются с высокой частотой в обоих подродах. Вместе с тем, подроды Citellus и Colobotis отличаются по аллельным частотам редких локусов, преобладающих либо в первой, либо во второй фуппе, соответственно. В подроде Citellus обнаружены 11 полиморфных локусов (ОРА-10,, ОРА-Ю2, ОРА-Ю3, ОРА-10,,, ОРА-Ю,,, OPD-054, ОРС-09,, ОРС-092, ОРС-094, ОРС-096 и ОРС-ОЭд), отсутствующих в подроде Colobotis. В то же время у пустынно-степных сусликов Colobotis выявлено 3 полиморфных локуса (ОРА-1216, OPD-O512 ОРС-091В), отсутствующих в подроде Citellus.

Генетическая изменчивость. В целом, виды подродов Citellus и Colobotis имеют практически одинаковые значения для всех показателей генетической изменчивости (см. гл. 2). 8

Генетическая дивергенция. Распределение средних генетических дистанций всех проанализированных особей позволило установить интервал значений, охватывающих популяционный, подвидовой, видовой и подродовой уровни отличий. Интервалы значений средних генетических дистанций на уровне популяций и подвидов перекрываются незначительно, а в обеих группах на уровне видов и выше - прослеживается отчетливый хиатус (табл. 1). Средние значения, выявленные на всех уровнях дифференциации подрода Со/оЬоНэ, превышают аналогичные показатели, обнаруженные для представителей подрода СНеНиз.

Таблица 1

Сравнение уровней генетической изменчивости сусликов рода ЭрегторМиз

Таксономический уровень изменчивости Генетические дистанции (D)

Подрод Citellus Подрод Colobotis

межпопуляционный 0,06-0,14 0,09-0,14

межподвидовой 0,13-0,18 0,17-0,22

межвидовой 0,22-0,32 0,24-0,36

межподродовой 0,40-0,46

Фено- и Филогенетические связи. Филогенетическое древо (NJ, рис. 3) и дендрограмма генетического сходства (UPGMA) сусликов имеют сходные топологии. Распределение исследуемых форм совпадает с классификацией рода Spermophilus, т. е. все особи распределяются в два больших кластера, соответственно делению на подроды Citellus и Colobotis. Статистическая поддержка для кластеров на NJ-древе высока (791 и 889, соответственно) для обеих групп Кроме того, выделяется третий подкластер, в дальнейшем называемый нами "гибридной группой", который образован тремя особями S. е. pallidicauda (101-03) совместно с гибридной особью этого вида с S. alaschanicus (g01), выявленной по кариологическим признакам (неопубликованные данные В.П. Кораблева). Важно отметить, что в данной филогенетической реконструкции гибридная группа, расположена между кластерами двух исследованных нами подродов, тогда как на UPGMA-дендрограмме в одном кластере с сусликами подрода Citellus.

Такое же распределение особей наблюдается и в трехмерном пространстве при использовании метода многомерного шкалирования, и филогенетических реконструкциях, построенных методом MST.

Таким образом, наши данные доказывают высокую дивергенцию двух исследованных подродов Citellus и Colobotis.

Для уточнения филогенетических связей разных видов сусликов и оценки их генетического разнообразия был провден расширенный RAPD-PCR анализ для каждого подрода - Citellus и Colobotis.

XML

"H -"VH

r ri-««да

--Ss (?)

1-«24 (6)

Ж j

"01 S. undulalus

rot

- m

60S.

JM.

674 I 4k_T

__Ш Q

— Ю2(

^nHf-t.

- №5

- 106 (3«)

7)fl ,.,

-Ю» (31)

УГ

- «12 -ell

"«13, - «10 (27]

-«07(28)

«I4(29|

<3»)

□ ]

liSBL

->(■? I

I M7 [

JtE

-«09(2«) «08(2«)

— c06(25) «03(24)

-«02(24)

j0t(22)

- eOS(25)

«01 (24) -

-104(25) - f04(19)

-ЮЗ

- mi Marmots bobak

• mi (is)

-105 (20)

(18)

-)04(23) -

j«3«3

(23)

n/p

Citellus

n/p

Colobotis

Рис. 3. Филогенетические связи (NJ) сусликов рода Spermophilus (1 - S suslicus (2n=34),

2 - «гибридная группа»; 3 - S. suslicus (2n=36); 4 - S musicus', 5 - S. pygmaeus; 6 -S erythrogenys brevicauda; 7 - S e heptneri; 8 - S. e pallidicauda, 9 - S e erythmgenys; 10 -

S. major, 11 - S. fulvus).

Генетическое разнообразие и филогенетические связи сусликов подрода Cltellus

RAPD-PCR реакцию проводили с девятью праймерами (ОРА-Ю, ОРА-12, ОРС-02, ОРС-05, ОРС-08, ОРС-09, ОРС-16, OPD-05 и OPF-15). Выделенные жирным шрифтом праймеры использовали дополнительно. Бинарные матрицы включали 251 признак.

Только один (ОРС-02) из четырех праймеров, использованных нами дополнительно выявил маркерные фрагменты ДНК у двух форм сусликов: S. músicas - 710 пн, S. suslicus (2п=34) - 685 пн.

Генетическая дифференциация. Значения показателей общего генного разнообразия (Нт) между исследованными видами и формами во всех сравнениях выше средневыборочного генного разнообразия (Hs): 0.24-0.30 и 0 15-0.23, соответственно Степень различий между этими значениями, т. е. доля межпопуляционной компоненты (DST) варьирует от 0 06 до 0.11. Значения показателей генных фиксаций (GST) между сравниваемыми выборками в целом достаточно высоки, при этом как самые низкие (0.16), так и самые высокие (0.43) значения обнаружены (аналогично DST) между подвидами S. suslicus. Соответственно число мигрантов на поколение (Nm) выше 1 лишь в нескольких сравнениях.

По значениям генетических дистанций (D) между сравниваемыми выборками наименее дивергировали подвиды 34-хромосомной формы S. s. suslicus и S. s. guttatus (D=0.12) и парапатрические формы S. pygmaeus и S. suslicus (2n=34) (D=0.16). Не контактирующие в природе S. musicus и S. suslicus (2n=34), S. musicus и S. suslicus (2п=36), а также S. pygmaeus и S suslicus (2п=36) имели максимальные значения генетических дистанций: 0.24, 0.29 и 0.21, соответственно.

Точный тест на дифференциацию с высокой достоверностью различил лишь две пары: S. musicus - S. suslicus (2п=34) (ч2=699, df=444, р=0.00) и S. pygmaeus - S. suslicus (2n=36) (ч2=778, df=410, p=0.00).

В целом по "глубине" дифференциации можно условно выделить 3 группы сусликов. Наиболее дивергировала группа, характеризующаяся самыми высокими показателями DST, GST, D и точного теста на дифференциацию: S. musicus -S. suslicus 2n=34, S. pygmaeus - S. suslicus 2п=36. Самая слабая дифференциация обнаружена у S. pygmaeus - S. suslicus 2n=34 и популяций двух форм крапчатого суслика- S. s. guttatus 2п=34 - S. s. suslicus 2n=34, S s. boristhenicus 2n=36 -S. s. suslicus 2n=36. Промежуточный уровень имеют S. musicus - S. suslicus 2n=36, S pygmaeus - S. musicus и разнохромосомные формы S. suslicus, характеризующиеся высокими значениями трех параметров D, DST и GST.

Рис. 4. Дендрограмма генетического сходства популяций (UPGMA) сусликов подрода Citellus

Фено- и Филогенетические связи. Дендрограмма

генетического сходства (UPGMA), построенная для всех популяций (рис 4), распределяет всех особей в два кластера. В одном объединены 34- и 36-хромосомные формы S. suslicus. В другом - малый S. pygmaeus и горный S. musicus суслики.

Дендрограмма генетического сходства (UPGMA), построенная для отдельных особей, отличается от дендрограммы сходства популяций тем, что в ней один кластер представлен S. suslicus (2п=34), а другой - S. pygmaeus, S. musicus и S. suslicus (2п=36). В целом, кластеризация видов имеет высокую бутстреп-поддержку: для S. pygmaeus - 823, S. musicus - 940, S. suslicus (2n=34) 987 и S. suslicus (2n=36) - 740, а для двух основных кластеров - 803.

Высокая дифференциация 34- и 36- хромосомных форм S. suslicus поддерживается филогенетическими реконструкциями, выполненными методами объединения ближайших соседей (NJ) и минимального количества шагов (MST, рис. 5).

Генетическое разнообразие и филогенетические связи сусликов подрода Colobotis

Использовали восемь олигонуклеотидных праймеров: ОРА-Ю, ОРА-12, ОРС-02, ОРС-05, ОРС-08, ОРС-09, ОРС-12 и OPD-05. Три выделенных жирным шрифтом праймера использовали для расширенного анализа. Бинарные матрицы построены по 189 признакам. Праймер ОРС-12 выявил очень яркий по интенсивности фрагмент ДНК размером 367 пн у S. е. pallidicauda. У гибридов между S. е. pallidicauda и S. alaschanicus этот фрагмент менее ярок.

Гдиетическая дифференциация. В связи с малочисленностью выборки мы исключили из популяционного анализа форму S. е. heptneri.

Значения показателей общего генного разнообразия (Нт) между исследованными видами и формами во всех сравнениях выше средневыборочного генного разнообразия (Hs): 0.22 - 0.29 и 0.11 - 0.22, соответственно. Степень различий между этими значениями (DST) варьирует от 0.06 до 0.13. Самые высокие значения DST отмечены в группе S. fulvus - S. е. pallidicauda, S. major - S. е. pallidicauda и S. е. erythrogenys - S. e. pallidicauda, самые низкие - у S. fulvus - S. major, S. fulvus - S. e. brevicauda, S. major - S. e. brevicauda, и S. e. brevicauda - S e. pallidicauda. Соответственно, группы с высокой долей генного разнообразия между выборками обнаружили самые высокие значения генетических дистанций (D) и популяционной дифференциации (GST), а также самые низкие генные потоки (Nm)

В целом, в зависимости от степени генетической дифференциации сравниваемые пары сусликов можно условно разделить на три группы. Первая 12

подрода Citellus

(группа «pallidicauda») включает наиболее дивергированные формы, имеющие высокие значения четырех показателей: (DgT, GST, D и точного теста на дифференциацию): S. fulvus - S. е. pallidicauda, S. major - S. е. pallidicauda и S. е. erythmgenys - S. e. pallidicauda. Вторая группа ("fulvus") представлена видами, характеризующимися высокими значениями трех показателей генетической дифференциации (DST, GST, D)' S. fulvus nigrimontanus - S. fulvus ortovi, S. fulvus - S. e. erythrogenys и S. major • S. e. erythrogenys. Третья группа ("brevicauda") объединяет пары с 1 или 2 высокими значениями параметров генетической дифференциации: S. fulvus - S. brevicauda, S. major - S. e. brevicauda, S. e. erythrogenys - S. e. brevicauda, S. e. pallidicauda - S. e. brevicauda и S. fulvus - S. major.

Фено- и фило-генетические связи. Дендрограмма генетического сходства особей (UPGMA) с высоким индексом бутстрепа (992) образует большой кластер, одна из ветвей которого объединяет S. е. brevicauda, S. е. heptneri и S. е. pallidicauda (индекс бутстрепа равен 845). Вторая, объединяющая S. major, S. fulvus, S. е. erythrogenys и две особи S. е. brevicauda, не имеет сильной статистической поддержки (индекс бутстрепа равен 450). Отдельно сгруппированы четыре особи сусликов S. е. pallidicauda (индекс бутстрепа равен 992), имеющие, по нашим предположениям, гибридное происхождение, и образующие отдельный кластер совместно с длиннохвостым сусликом S. undulatus и представителем внешней группы Marmota bobak (индекс бутстрепа равен 991).

Филогенетическая (NJ) реконструкция также образует два кластера с самостоятельными подкластерами и выделяет гибридную группу, причем как наиболее удаленную филогенетически.

Дендрограмма генетического сходства популяций (UPGMA) (рис. 6) выделяет пять филетически близких форм - major erythrogenys, fulvus, brevicauda (включая heptneri) и pallidicauda.

Все формы S. erythrogenys сгруппированы вместе, за исключением номинативного подвида, который, в большей степени удален от других подвидов S. erythrogenys, чем от большого суслика S. major. Форма heptneri=ungae с левобережья Иртыша, как и на всех генетических реконструкциях, локализуется строго с короткохвостым сусликом S. е. brevicauda и значительно удалена как от S. major, так и от S. erythrogenys. Филогенетические (MST) реконструкции (рис. 7) подобны дендрограмме генетического сходства популяций.

гС

■ п I Я. mejor

■ гг J

- !«- .Ч ßilVUS

:;*]

- a J

».» S. te. hrevKmuia S e. heptneri

* »I-" fObfe**!1*

- ,V. umlaletm

Рис. 6 Дендрограмма генетического сходства популяций (UPGMA) сусликов подрода Colobotis

гтрияи

S. е. рвШФсвшЬО-О—0-0-0—9 i О а

S. е. heptneri

Л-в-9

Я fulvus) ,

S.tery- S¿. hrevicaida ¡¡.major íhtogcnys Рис. 7. Филогенетические связи (MST) сусликов подрода Colobotis

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ Генетическая дифференциация сусликов рода Spermophilus

Цитогенетическая и молекулярная дифференциация сусликов подрода Citellus Данные кариологического исследования разнохромосомных форм крапчатого суслика S. suslicus (2п=34 и 2п=36) подтверждают значительные цитогенетические различия двух данных кариоморф Кариологические различия между ними выше, чем между кариологически менее различающимися 36-хромосомными видами S musicus и S. pygmaeus, и соответствуют уровню близких видов сусликов S. citellus (2n=40) - S. xanthoprymnus (2п=42) и S. undulatus (2п=32) - S parryi (2п=34).

По данным RAPD-PCR исследования обе разнохромосомные формы крапчатого суслика различаются между собой значительнее, чем близкие виды сусликов S. pygmaeus и S musicus. По значениям генетических дистанций обе кариоморфы S suslicus, а также подвиды 34- хромосомной формы S s guttatus и S. s suslicus имеют более высокие отличия, чем та же пара близких видов (S. pygmaeus - S. musicus). Фено- (UPGMA) и фило- (NJ) граммы подтверждают значительную дивергенцию разнохромосомных форм S. suslicus.

Высокий уровень цитогенетической и молекулярной дифференциации кариоморф крапчатого суслика подтверждается результатами исследования аллозимов (Фрисман и др , 1999), по данным которого генетические различия между ними выше, чем между S. musicus и S. pygmaeus, но несколько ниже, чем между S. citellus - S. xanthoprymnus, S. undulatus - S. parryi.

По данным секвенирования участка С-региона мтДНК (Ермаков и др., 2002) различия между двумя формами S. suslicus составляют 6,7-7,3%, что ниже значений, полученных между S. pygmaeus и S. suslicus -12,1-15,2%, и практически такие же, как между S. fulvus и S. major-6,7-7,6%.

В целом, высокая молекулярная дифференциация между разнохромосомными формами S. suslicus соответствует уровню различий между близкими видами сусликов S. pygmaeus - S. musicus.

Цитогенетическая и молекулярная дифференциация сусликов подрода Colobotís Рассматривая весь комплекс цитогенетических характеристик в группе сусликов major-erythrogenys-pallidicauda, мы выяснили, что форма pallidicauda (2п=34) наиболее отличается от всех других форм этой группы (2п=36), примерно на таком же уровне, как разнохромосомные формы крапчатого суслика S. suslicus (2п=34, 2п=36) между собой. Однако при сравнении наших цитогенетических данных по дифференциации сусликов major-erythrogenys-pallidicauda с результатами аллозимного исследования полного соответствия обнаружено не было (Кораблев и др., 2003; Frisman at al., 2000). По результатам биохимической генетики, суслики из южного и северного Казахстана (S. е. heptnerí и S. е brevicauda, форма iliensis) близки к сусликам из Монголии (S. е. pallidicauda), а суслики из Новосибирской области (S. е. erythrogenys) намного ближе к большому суслику S. major, чем к остальным краснощеким сусликам. Наше молекулярное исследование полностью подтверждает эти данные. Однако, по аллозимным признакам формы S. е. erythrogenys и S. е. brevicauda дифференцированы на уровне самостоятельных видов, тогда как S. е. pallidicauda еще не достиг видового ранга. По нашим данным молекулярно-генетические различия между всеми подвидами краснощекого 14

суслика (S. е. erythrogenys / S. e. brevicauda; S. в. erythrogenys / S. e. pallidicauda; S. e. brevicauda/S. e. pallidicauda) выше или равны таковым между "классическими" видами подрода Colobotis - S. fulvus/S. major. Значения параметров генетической дифференциации (GST, Nm и точный тест на дифференциацию) свидетельствуют о значительной дивергенции как всех исследованных подвидов, так и разнохромосомных форм S. erythrogenys.

Цитогенетические различия между большим 5. major и Зб-хромосомными краснощекими (S. е. erythrogenys, S. е. heptneri и S. е brevicauda) сусликами такие же, как между близкими видами S. musicus и S. pygmaeus. Форма heptneri=ungae с левобережья Иртыша по цитогенетическим признакам относится к краснощекому суслику S. erythrogenys (2п=36), а не к большому S. major, как предполагалось некоторыми зоологами по морфологическим данным (Громов и др., 1963; Васильева, 1964; Громов, Ербаева, 1995). Результаты нашего молекулярного исследования уточнили данные факты. По генетическим дистанциям и положению на генетических реконструкциях, суслик Гептнера S. е. heptneri близок к короткохвостому суслику S. е. brevicauda и одинаково удален как от S. major, так и от S. е. erythrogenys. Наши данные подтверждаются результатами аллозимного исследования (Корабпев и др., 2003).

Молекулярная дивергенция и филогенетические связи в двух группах (подроды Citellus и Colobotis) палеарктических сусликов

рода Spermophilus

По результатам RAPD-PCR анализа исследованные суслики рода Spermophilus образуют две высоко дифференцированные группы Citellus и Colobotis, соответствующие двум подродам по зоологической классификации палеарктических сусликов И.М. Громова (Громов и др., 1965).

По данным изменчивости RAPD-PCR маркеров ядерной ДНК в подроде Citellus генетическая дивергенция горного Spermophilus musicus и малого S. pygmaeus, а также разнохромосомных форм крапчатого суслика S. suslicus (2п=34, 2п=36) примерно одинаковы, что согласуется с собственными и литературными данными хромосомного (Цвирка и др., 2000; 2003; Korablev, 1996) и аллозимного анализов (Фрисман и др., 1999). По значениям генетических дистанций две формы крапчатого суслика разобщены друг от друга в большей степени, чем 34-хромосомные крапчатые суслики с малым S. pygmaeus, что получило отражение и в некоторых филогенетических реконструкциях. Данный факт предполагает отсутствие обмена генами между двумя кариоморфами крапчатых сусликов и подтверждает их изоляцию. В то же время близость 34-хромосомных крапчатых сусликов с малым S. pygmaeus не выглядит удивительной, так как большая часть исследованных особей S. suslicus (2п=34) отлавливалась в краевых участках ареала данной формы (Луганская и Ульяновская области), где ранее были обнаружены гибриды с малым сусликом (Воронцов, Ляпунова, 1969; Белянин, 1976), ареалы которых симпатричны или семисимпатричны.

Подрод Colobotis по результатам RAPD-PCR отличается высокой дивергенцией видов и их отдельных географических форм, однако, не всегда обнаруживается прямая корреляция молекулярных и морфологических (Громов и др., 1965) данных. Так, большой суслик S. major по структуре яДНК, в отличие от морфологических признаков, более близок к желтому суслику S. fulvus, чем к краснощекому S. erythrogenys. Филогенетические реконструкции (NJ и MST) подтверждают близость данных форм. Низкие значения статистической поддержки общего кластера fulvus-

major подтверждают их дивергенцию от общего предка в коротком промежутке времени, что соответствует палеонтологическим данным (Громов и др., 1965; Громов, Ербаева, 1995).

В группе краснощеких сусликов наиболее значительно дивергировал номинативный подвид S. erythrogenys erythrogenys, который проявил большую близость к большому суслику S.major, чем к остальным формам (brevicauda, heptneri и pallidicauda) Объединение в один кластер S. е. erythrogenys и S. major свидетельствует об их родстве, в то же время высокие значения генетических дистанций предполагают давнюю дивергенцию этих форм. Высокие значения генетических дистанций сусликов из Монголии (S. е. pallidicauda) и Казахстана (S. е. brevicauda) указывают на значительную степень их дивергенции между собой, в отличие от данных аллозимного (Кораблев и др., 2003) и акустического (Никольский, Румянцев, 2004) анализов. По значениям генетических дистанций S. е. heptneri (=ипдае) близок к S. е. brevicauda, как и по аллозимному исследованию (Кораблев и др., 2003). В то же время, значения генетических дистанций между S. е. heptneri и S. е. brevicauda превышают различия между желтым S. fulvus и большим S. major сусликами и свидетельствуют об их давнем разделении. В связи с малочисленностью выборки S. е. heptneri мы не можем обсуждать таксономический уровень данных различий.

Высокие бутстреп-значения на филогенетических (NJ) реконструкциях не оставляют сомнений в монофилетичности рода Spermophilus, а также подродов Citellus и Coiobotis.

Наши данные в целом соответствуют результатам, полученным на основе анализа нуклеотидных последовательностей гена цитохрома b (Ляпунова, 2002), а также данным о кариологической дивергенции палеарктических сусликов (Воронцов, Ляпунова, 1970; 1972; Ляпунова, 2002).

В пределах одного рода Spermophilus на примере двух групп - Citellus и Coiobotis мы провели сравнительный анализ степени генетической дифференциации на разных уровнях микро- и макроэволюции (т е. от популяционного до подродового). Отсутствие перекрывания значений генетических дистанций всехтаксонов, начиная с вида и выше, в обеих группах свидетельствует о дискретности уровней изменчивости на разных иерархических ступенях двух исследованных подродов Citellus и Coiobotis. Практически одинаковые значения генетических дистанций для популяций, подвидов, видов и подродов, свидетельствуют о сходстве протекания эволюционных процессов, а также предполагают одинаковую скорость молекулярной эволюции в процессе видообразовании в двух модельных группах палеарктических сусликов.

Таким образом, результаты нашего исследования показали, что генетическая дифференциация палеарктических сусликов рода Spemiophilus сопровождается накоплением генетических различий на каждом последовательном этапе видообразования Полученные данные, в целом, соответствуют существующей иерархии таксонов рода Spermophilus и подтверждают возможность использования метода RAPD-PCR в филогенетических и таксономических исследованиях сусликов.

Особенности формообразования у видов сусликов с различной пространственной структурой ареалов

В генетической дифференциации форм как крапчатого, так и краснощекого сусликов ведущую роль сыграла географическая изоляция. Крапчатый суслик S. 16

suslicus заселяет степные и лесостепные биотопы от Прута (Дуная) до Волги. Границы подвидовых ареалов проходят по крупным рекам: Буг, Днестр, Днепр. Непреодолимый географический барьер, такой как р. Днепр, способствовавший длительной изоляции и накоплению значительных генетических различий двух кариоморф S. suslicus, и в настоящее время для них является существенным изолирующим барьером (Фрисман и др., 1999). Отсутствие данных о зоне контакта этих форм в настоящее время (личное сообщение В.П. Кораблева), к сожалению, не позволяет в полной мере характеризовать их взаимоотношения. Наши данные молекулярного исследования - высокие значения генетических дистанций и низкие значения числа мигрантов - свидетельствуют о почти полном отсутствии потока генов между двумя данными кариоморфами. Однако для установления факта существования у них репродуктивной изоляции необходимо проведение специальных дополнительных исследований.

Ареал краснощекого суслика S. erythrogenys отличается более значительной пространственной подразделенностью и представляет собой серию больших и малых изолятов, разделенных веером крупных барьеров, таких как горные массивы, крупные реки и полупустыни. Изоляция сусликов, обитавших восточнее Иртыша (предки современных erythrogenys) по данным биохимической генетики (Кораблев и др., 2003), произошла в период канзасского оледенения (1-1,35 млн лет назад). Этот срок примерно совпадает с возрастом древних находок сусликов этой группы из районов современного обитания, датируемых нижним-средним эуплейстоценом - 1,2-1,5 млн лет (Адаменко, Зажигин, 1965; Зажигин, 1980). Изоляция монгольских (pallidicauda) и южноказахстанских (brevicauda) сусликов по этим же аллозимным данным датируется возрастом около 0,5 млн лет и по времени совпадает с талагайкинским потеплением (Архипов, Шелкопляс, 1984). Относительно небольшое время изоляции монгольских и казахстанских сусликов объясняет их большое сходство по разным системам признаков (аллозимные, молекулярные, акустические) и определяет более высокую вероятность обмена генами в периоды контактов этих форм, в отличие от формы erythrogenys, время изоляции которых несравнимо дольше.

Естественная гибридизация алло- и парапатрических видов сусликов

рода Spermophilus

Естественная гибридизация между алло- и парапатрическими видами сусликов рода Spenvophilus широко распространена (Денисов, 1961, 1963; Белянин, 1976; Денисов, Стойко, 1984; Никольский, 1984; Формозов, Никольский, 1986; Стариков, 1994; Стариков, Жилин, 1999; Ермаков и др., 2002; Cothran, 1983; Cothran and Honeycutt, 1984). Нам впервые удалось выявить четыре особи из двух популяций в Монголии, которые по нашим данным являются гибридами между S. е. pallidicauda и S. alaschanicus (на всех генетических реконструкциях они образуют отдельный кластер). Значительное географическое расстояние между данными популяциями (250-300 км) дает основание предположить наличие протяженной гибридной зоны. Более дифференцированные по генетическим дистанциям особи из выборок большого S. major (Ульяновская область) и желтого S. fulvus (Саратовская область) сусликов из зон симпатрии с S. fulvus и S. pygmaeus, соответственно, также могут иметь гибридное происхождение. Так как для ряда выборок из данных областей показано присутствие в их митохондриальном геноме гаплотипов других видов (Ермаков и др., 2002, 2003).

Полученные данные подтверждают, что значительная морфологическая, генетическая и этологическая дифференциация алло- и парапатрических видов сусликов, общепризнанных в классических зоологических исследованиях, не препятствует их гибридизации. Однако малая доля гибридов -1% по данным ряда авторов (Бажанов, 1945; Афанасьев и др., 1953; Ермаков и др., 2002), пониженная жизнеспособность, половая и возрастная диспропорции, возможность скрещивания только с одним из родительских видов (Белянин Денисов, 1980; Стариков, 1997; Cothran and Honeycutt, 1984) предполагают существование механизмов репродуктивной изоляции у разных видов сусликов, препятствующих их гибридизации.

Таксономическая интерпретация полученных результатов

Высокий уровень генетической дифференциации двух хромосомных форм крапчатого суслика по нашим кариологическим и молекулярным данным дают основания считать их самостоятельными видами. В этом случае мы обоснованно можем говорить о существовании в пределах S. suslicus s. lato двух таксонов в ранге видов. Первый таксон (2п=34) включает популяции из восточной Украины, южной и центральной России, занимающие часть ареала между Днепром и Волгой Валидное видовое название для этого таксона - собственно Spermophilus suslicus (Güldenstaedt, 1770). Второй таксон (2п=36), включающий популяции из западной Украины и Молдавии занимает ареал от Днепра до Прута. К нему принадлежат типовые экземпляры ognevi, boristhenicus, odessanus, meridiooccidentalis. Название S. meridio-occidentalis Migulin, 1927, предложенное ранее (Фрисман и др., 1999) не валидно. Старшим синонимом является название odessanus. Поэтому валидное название для второго таксона - S. odessanus Nordmann, 1842 по имени автора первого описания. Таксономический статус формы volynensis из западной Белоруссии остается не выясненным в связи с отсутствием исследовательского материала.

Цитогенетические различия двух кариологических форм краснощекого суслика Spermophilus erythrogenys (S. е. erythrogenys, S. e. brevicauda, S. e. heptneri, 2n=36):, и S. e. pallidicauda (2n=34), а также значительная генетическая дивергенция между S. е. erythrogenys, S. е. brevicauda и S. е. pallidicauda, выявленная по данным RAPD-PCR анализа дают основания для подтверждения видовой самостоятельности трех форм: erythrogenys, brevicauda и pallidicauda. Для первой формы в качестве валидного сохраняется типовое название S. erythrogenys Brandt, 1841 по принципу первоописания. Названия двух других форм также валидны, поэтому их полные видовые названия - S. brevicauda Brandt, 1843 (Огнев. 1947) и S. pallidicauda Satunin, 1903 (Орлов и др., 1978; Ellerman and Morrison-Scott, 1951). Название S. intermedius Brandt, 1844, используемое рядом авторов (Афанасьев и др., 1953; Слудский и др., 1969) следует считать синонимом S. brevicauda Brandt, 1843. К короткохвостому суслику S. brevicauda, кроме номинативного подвида (Огнев, 1947), следует отнести S. b. heptneri Wasiljeva, 1964 и S. b. iliensis Belyaev, 1945. Таксономический статус формы carruthersi, относимой к S. brevicauda (Афанасьев и др., 1953; Слудский и др., 1969) остается не выясненным. Видовой ареал S. brevicauda необходимо расширить до пределов включенного в его состав подвида S. b. heptneri-северный Казахстан, междуречье Тобола и Ишима. Видовые ареалы S. erythrogenys и S. pallidicauda должны считаться в пределах ареалов прежних подвидов.

Полученные нами результаты подтверждают правомочность применения узкой

трактовки объема вида в систематике палеарктических сусликов рода Spermophilus (Громов и др., 1965; Кораблев и др., 2003).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цитогенетические исследования палеарктических сусликов рода Spermophilus подтвердили высокую дифференциацию между двумя кариоморфами крапчатого суслика S. suslicus (2п=34; 2п=36), кариотипы которых различаются по числу и морфологии хромосом, количеству и локализации районов ядрышкового организатора Обнаружена значительная цитогенетическая дифференциация между 36-ти (S. е. erythrogenys, S. е. brevicauda, S. е. heptneri) и 34-хромосомной формами (S. е. pallidicauda) краснощекого суслика S. erythrogenys по числу и морфологии хромосом, а также по локализации районов ядрышкового организатора Цитогенетические данные характеризуют различия между двумя кариоморфами крапчатого суслика S. suslicus и между двумя разнохромосомными формами краснощекого суслика S. erythrogenys на уровне общепризнанных видов рода Spermophilus.

Методами дифференциального окрашивания хромосом у 36-хромосомных краснощеких сусликов S. erythrogenys выявлено уменьшение размера гетерохроматинового блока на мелкой "маркерной" паре аутосом с севера на юг. Обнаруженные варианты соответствуют формам *erythrogenys" "heptneri" и "brevicauda". Впервые выявлена межпопуляционная изменчивость по количеству ядрышкового организатора у горного суслика S. musicus, а также неизвестная ранее внутрипопуляционная изменчивость по локализации "вторичной перетяжки" на маркерной хромосоме у большого суслика S. major.

Выявлены специфичные RAPD-PCR-маркеры, различающие разные виды, формы и географические популяции палеарктических сусликов. Доказана глубокая дифференциация между двумя разнохромосомными формами S. suslicus (2п=34 и 2п=36), а также между подвидами краснощекого суслика - S. е. erythrogenys, S. е. brevicauda и S. е' pallidicauda Генетические различия и между формами S. suslicus, и между подвидами S. erythrogenys находятся на уровне видов рода Spemiophilus

Анализ фено- и филогенетических взаимоотношений сусликов рода Spermophilus выявил значительную дивергенцию двух подродов, Citellus и Colobotis, палеарктических сусликов. Все виды и формы данных подродов высоко дифференцированы между собой и, соответственно, образуют собственные кластеры на дендрограммах генетического сходства и филогенетических реконструкциях. На основании генетических дистанции Нея нами показана генетическая дискретность различных таксонов от подвидового до подродового уровней в двух модельных группах (Citellus и Colobotis) рода Spermophilus. А также доказано существование генетической дифференциации палеарктических сусликов на всех последовательных этапах видообразования - популяция, подвид, вид.

Совокупность полученных данных подтверждает видовую самостоятельность Spermophilus suslicus (Guldenstaedt, 1770) и S. odessanus Nordmann, 1842, считавшихся формами или подвидами крапчатого суслика, а также S. erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 и S. pallidicauda Satunin, 1903, считавшихся подвидами краснощекого суслика.

Комплексный генетический анализ впервые выявил гибридизацию между бледнохвостым S. pallidicauda и алашанским S. alaschanicus сусликами в Монголии.

Анализ степени генетической дифференциации видов с различающейся структурой ареалов подтвердил ведущую роль историко-географических и популяционно-экологических факторов (длительность изоляции аллопатрических форм и вероятность обмена генофондов при их вторичной семисимпатрии или в результате миграции сусликов) в становлении дивергирующих форм.

В целом, совокупность полученных нами цитогенетических и молекулярных данных при изучении генетического разнообразия двух подродов (Citellus и Colobotis) палеарктических сусликов свидетельствует в пользу принятия узкой трактовки объема вида.

ВЫВОДЫ

1. Подтверждена правомочность выделения настоящих Citellus и пустынно-степных Colobotis сусликов в ранг самостоятельных подродов и применения узкой трактовки объема вида в систематике сусликов.

2. Особенностью эволюции палеарктических сусликов Spermophilus является четкая генетическая дифференциация таксонов всех уровней Уровень межвидовой генетической дивергенции в подродах Citellus и Colobotis одинаково высок.

3. Выявлены таксоноспецифичные RAPD-PCR- маркеры, дискриминирующие географические группировки, хромосомные формы, а также виды и подроды сусликов рода Spermophilus.

4. Хромосомные формы как крапчатого Spermophilus susiicus (2n=34; 2п=36), так и краснощекого S. erythrogenys (2п=34; 2п=36) сусликов различаются по комплексу цитогенетических признаков (числу, морфологии хромосом, количеству и/или локализации районов ядрышкового организатора).

5. Подтверждена видовая самостоятельность Spermophilus susiicus (Güldenstaedt, 1770) и S. odessanus Nordmann, 1842 (=meridiooccidentalis Migulin, 1927), рассматривавшихся в качестве одного вида.

6. Подтверждена видовая самостоятельность Spermophilus erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 {-intermedius Brandt, 1844) и S. paliidicauda Satunin, 1903, рассматривавшихся ранее в качестве подвидов.

7. Комплексом генетических методов впервые установлена гибридизация между бледнохвостым S. paliidicauda и алашанским S. alaschanicus сусликами в двух популяциях Монголии.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Цвирка М.В. Распространение хромосомных форм крапчатого суслика Spenvophilus susiicus Güld, 1770 II Per. естеств.-науч. конф. студ., аспир. и мол. уч. Тез. докл. Владивосток. 1997. С.75.

2. Цвирка М.В. Цитогенетические характеристики некоторых видов сусликов с налегающими и близлежащими ареалами // II Per. конф. по актуал. пробл. морск. биологии, экологии и биотехнологии студ., аспир. и мол. уч. Тез. докл Владивосток. 1999. С.157-158.

3. Кораблев В.П., Цвирка М.В. Цитогенетическая дифференциация в надвиде краснощекого суслика Spennophilus erythrogenys II VI съезд Териол. об-ва. Тез. докл. М. 1999. С. 75.

4 Цвирка М В , Кораблев В.П., Брандлер О В , Ляпунова Е.А , Воронцов Н.Н

Цитогенетическая дифференциация в надвиде краснощекого суслика Spermophilus erythrogenys IIVI съезд Териол. об-ва. Тез. докладов. М. 1999. С. 125.

5. Цвирка М.В., Кораблев В.П., Ляпунова Е.А., Воронцов Н. Н. Различия цитогенетических характеристик в зонах симпатрии 36-хромосомных сусликов II Сб. статей "Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных". М. 2000. С.177-179.

6. Frisman L., Korablev V., Tsvirka М., Brandier О., Lyapunova Е., Vorontsov N. Genetic differentiation of ground squirrels (Spermophilus, Sciurudae, Rodentia) in major-erythrogenys-pallidicauda species group // Abstr. Symp. «Evolutionary Ideas in Biology Devoted to the memory of prof. Nikolai Vorontsov». Vladivostok. 2001. P. 59.

7. Цвирка M.B., Челомина Г.Н., Кораблев В.П. Исследование генетической изменчивости крапчатого суслика Spermophilus suslicus Glild, 1770 (Rodentia, Sciuridae) //Мат-лы межд. симпоз. "Териофауна России и сопредельных территорий". М. 2003. С.376

8. Кораблев В.П., Фрисман Л.В., Цвирка М.В., Брандлер О.В., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н. Цитогенетическое и аллозимное исследование сусликов группы major-erythrogenys (Spermophilus, Sciuridae, Rodentia) // Сб. "Проблемы эволюции". Т. 5. Владивосток. 2003. С. 150-166.

9. Korablev V. P., Chelomina G. N., Tsvirka M.V., Lyapunova Е. A. Genetic differentiation within red-cheeked ground squirrel Spermophilus erythrogenys Brandt, 1843 species complex // 4 th European Congress of Mammalogy. Brno. 2003. P. 141.

10. Tsvirka M.V., Chelomina G. N., Korablev V. P., Lyapunova E. A., Brandier О. V. Genetical differentiation of spotted ground squirrel Spermophilus suslicus Guld, 1770 / / 4 th European Congress of Mammalogy. Brno. 2003. P. 232.

11. Цвирка M.B., Кораблев В.П., Челомина Г.Н. Генетическая дифференциация близких видов сусликов Spermophilus musicus, S. pygmaeus, S. suslicus (Rodentia, Sciuridae) // Мат-лы межд. конф. "Систематика, филогения и палеонтология мелких млекопитающих". С-Пб. 2003. С. 228-230.

12. Кораблев В.П., Цвирка М.В., Челомина Г.Н., Фрисман Л.В. Цитогенетическая, аллозимная и молекулярная дифференциация сусликов подрода Colobotis (Rodentia, Sciuridae, Spermophilus) II Мат-лы межд. конф. "Систематика, филогения и палеонтология мелких млекопитающих". С-Пб. 2003. С. 99-101.

13. Кораблев В.П., Цвирка М.В., Челомина Г.Н., Фрисман Л. В.Генетическое разнообразие и систематическое положение сусликов подрода Colobotis (Rodentia, Sciuridae, Spermophilus) в Центральной Азии // Мат-лы межд. конф.: "Фауна Казахстана и сопредельных стран". Алматы. 2003. С. 148-149.

Подписано в печать 31.03.2005 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ 45. Отпечатано в типографии ЧП Ермаков, Владивосток, ул. Адм. Кузнецова, 76.

РНБ Русский фонд

2005-4 45251

2503

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Цвирка, Марина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Систематика сусликов рода Spermophilus в классических зоологических исследованиях.

Род Суслики -Spermophilus F. Cuvier, 1825 (=Citellus Oken, 1816).

Подрод Настоящие суслики - Citellus Oken, 1816.

Подрод Пустынно-степные суслики - Colobotis Brandt, 1843.

1.2.Спорные вопросы систематики изучаемых видов сусликов рода Spermophilus.

1.2.1 .Крапчатый суслик Spermophilus suslicus Giildenstaedt, 1770.

1.2.2. Малый Spermophiluspygmaeus Pallas, 1778 и горный S. musicus Menetrie, 1832 суслики.

1.2.3. Желтый суслик Spermophilusfulvus Lichtenstein, 1823.

1.2.4. Большой суслик Spermophilus major Pallas, 1778.

1.2.5. Краснощекий суслик Spermophilus erythrogenys Brandt, 1841.

1.3. Генетические исследования сусликов рода Spermophilus.

1.3.1. Использование цитогенетических методов в систематике и филогении сусликов.

1.3.2. Аллозимные исследования сусликов.

1.3.3. Иммуннологические исследования сусликов.

1.3.4. Молекулярные исследования и филогения сусликов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Сведения об использованном материале.

2.2. Кариологический анализ.

2.2.1. Приготовление хромосомных препаратов.

2.2.2. Кариотипирование.

2.2.3. Рутинное окрашивание хромосом.

2.2.4. Дифференциальное окрашивание хромосом для выявления структурного гетерохроматина (С-окраска).

2.2.5. Дифференциальное окрашивание ядрышкообразующих районов хромосом (NOR-окраска).

2.3. Молекулярно-генетический анализ.

2.3.1. Выделение ДНК.

2.3.2. Электрофорез в агарозном геле нативной ДНК.

2.3.3. Условия проведения RAPD-PCR реакции.

2.3.4. RAPD-PCR-анализ.

2.3.5. Описание генетического разнообразия.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1. Цитогенетическая характеристика сусликов рода Spermophilus.

3.1.1. Кариологическое исследование сусликов подрода Citellus.

3.1.1.1. Различия хромосомных наборов двух близких видов сусликов Spermophilus pygmaeus и S. musicus.

3.1.1.2. Цитогенетические различия двух хромосомных форм крапчатого суслика Spermophilus suslictis.

3.1.2. Кариологическое исследование сусликов подрода Colobotis.

3.1.2.1. Цитогенетические различия краснощекого суслика

Spermophilus erythrogenys.

3.1.2.2. Цитогенетическая характеристика большого суслика

Spermophilus major.

3.2. Генетическое разнообразие и филогенетические взаимоотношения сусликов рода Spermophilus по данным RAPD-PCR-анализа.

3.2.1. Молекулярная дифференциация и филогения сусликов рода Spermophilus.

3.2.2. Генетическое разнообразие и филогенетические связи сусликов подрода Citellus.

3.2.3. Генетическое разнообразие и филогенетические связи сусликов подрода Colobotis.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Генетическая дифференциация сусликов рода Spermophilus.

4.1.1. Цитогенетическая и молекулярная дифференциация сусликов подрода

Citellus.

4.1.2. Цитогенетическая и молекулярная дифференциация сусликов подрода

Colobotis.

4.2. Молекулярная дивергенция и филогенетические связи в двух группах (подроды Citellus и Colobotis) палеарктических сусликов рода Spermophilus.

4.3. Особенности формообразования у видов сусликов с различной пространственной структурой ареалов.

4.4. Естественная гибридизация алло- и парапатрических видов сусликов рода

Spermophilus.

4.5. Таксономическая интерпретация полученных результатов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Генетическое разнообразие, филогенетические связи и систематика палеарктических сусликов рода Spermophilus"

Актуальность проблемы. Широкое применение цитогенетических методов исследования позволило выявить большое разнообразие внутривидовой кариотипической изменчивости во многих группах. Только за последние несколько десятков лет у ряда видов млекопитающих, в том числе и у сусликов рода Spemophilus, обнаружены внутривидовые хромосомные формы. Эти формы эволюционно молоды, часто географически обособлены и, по определению одного из основоположников теории хромосомного видообразования Н.Н. Воронцова (1999), каждая из них может быть "кандидатом в новый вид". Однако их таксономический ранг зачастую невозможно установить традиционными зоологическими методами вследствие высокого морфологического сходства. Решить многие спорные таксономические вопросы позволяют новые методы молекулярной генетики, которые выявляют маркеры, успешно дифференцирующие близкие формы, и, кроме того, позволяют оценить генетическое родство таксонов на более совершенном уровне и получать информацию об их филогенезе и разнообразии. Использование комплексного подхода — молекулярно-генетического анализа в сочетании с методами кариосистематики, биохимической генетики и сравнительной морфологии -является приоритетным направлением в исследовании биоразнообразия, которое вносит существенный вклад в изучение эволюционных процессов и механизмов видообразования в природе.

Исследование различных механизмов видообразования принято проводить на целых группах близкородственных видов. Суслики голарктического рода Spermophilus Cuvier, 1825 служат удобной экспериментальной моделью для изучения комплекса систематических, эволюционных и генетических вопросов. Они отличаются высокой численностью, быстрой сменой поколений, достаточно хорошей морфологической изученностью. Для них характерны слабые морфологические различия близких видов и широкая изменчивость генетических признаков. Хромосомный полиморфизм, способность к гибридизации и существование гибридных зон у некоторых видов сусликов обеспечивают устойчивый интерес к этой группе наземных беличьих.

Палеарктические суслики рода Spermophilus распространены на огромных пространствах Евразии, смена ландшафтных и климатических условий на территории которой способствуют созданию уникальных ситуаций для внутривидовой генетической изменчивости этих грызунов. Изучение меж- и внутривидовой изменчивости сусликов с различной структурой их ареалов позволяет проследить процесс генетической дифференциации таксонов разного уровня на всех последовательных этапах видообразования. Уже первые кариологические (Воронцов, Ляпунова, 1969; 1970; Lyapunova and Vorontsov, 1970) и аллозимные (Nadler et al., 1977; 1982) работы, проведенные в 60-80 гг. прошлого века, решили некоторые спорные вопросы таксономии сусликов Палеарктики и показали, что классификация рода Spermophilus соответствует узкой трактовке объема вида. Однако, ряд вопросов, связанных с проблемами систематики (установление таксономического ранга некоторых внутривидовых форм, с недостаточно четкой морфологической дифференциацией) (Орлов и др., 1978, Korablev, 1994) и филогении данной группы, сохраняются до сих пор. Их решению препятствует слабая изученность генетических аспектов разнообразия сусликов на молекулярном уровне. Использование комплексного подхода (цитогенетические и молекулярные методы) в исследовании генетического разнообразия рода Spermophilus позволит расширить представления о степени дифференциации близких форм неясного таксономического ранга, уточнить филогенетические связи таксонов более высокого уровня и тем самым помочь в решении спорных вопросов систематики.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить особенности генетического разнообразия и филогенетические взаимоотношения палеарктических сусликов рода Spermophilus и уточнить таксономический статус некоторых внутривидовых форм двух подродов (Cilellus и Colobotis) на основании данных цитогенетического и молекулярного исследований. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить распределение цитогенетических признаков (гетерохроматина и ядрышковых организаторов) в кариотипах сусликов двух подродов (Citellus и Colobolis).

2. Изучить генетическое разнообразие сусликов с помощью молекулярных RAPD-PCR маркеров.

5. Использовать полученные цито генетические и молекулярные характеристики для решения спорных вопросов систематики сусликов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Подтверждена обоснованность выделения в составе рода Spermophilus подродов Citellus и Colobotis.

2. Уровень генетической дифференциации видов в подродах Citellus и Colobolis одинаково высок.

3. Подтверждена видовая самостоятельность Spermophilus suslicus (Giildenstaedt, 1770) и S. odessamis Nordmann, 1842 (=meridiooccidentalis Migulin, 1927), рассматривавшихся до этого в качестве одного вида или подвидов. Подтверждена видовая самостоятельность S. erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 (=intermedins Brandt, 1844) и S. pallidicauda Satunin, 1903, рассматривавшихся до этого в качестве подвидов.

Критический анализ дифференцированных форм на хромосомном и молекулярном уровнях выявил целесообразность повышения их таксономического статуса до уровня самостоятельных видов: Spermophilus suslicus (Gtildenstaedt, 1770) и S. odessamis Nordmann, 1842 (:-meridiooccidentalis Migulin, 1927), S. erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 (=intermedius Brandt, 1844) и S. pallidicauda Satunin, 1903.

Впервые проведен сравнительный анализ генетического полиморфизма наземных беличьих методом RAPD-PCR позволил выяснить особенности генетического разнообразия, реконструировать филогенетические связи и уточнить систематические положение исследуемых форм рода Spermophilus. Показано, что подроды, виды и географические популяции сусликов рода Spermophilus генетически высоко дискретны.

Теоретическая и практическая значимость. Работа представляет исследование генетических и эволюционных аспектов изменчивости сусликов рода Spermophilus. Уточнение систематического положения ряда форм сусликов Палеарктики является вкладом в разработку систематики и филогении группы. Выявленные молекулярные и цитогенетические маркеры могут быть использованы для более широкого изучения популяций с целью дискриминации морфологически близких форм, обнаружения генетических гибридов, внешне неотличимых от родственных видов и поиска свидетельств межвидовой гибридизации. В связи с тем, что суслики являются основными компонентами степных (аридных) биогеоценозов, переносчиками ряда инфекционных заболеваний человека и животных, вредителями сельского хозяйства, установление их таксономического статуса также важно для решения практических задач эпидемиологии и паразитологии. Результаты изучения генетического разнообразия могут служить основой для разработки природоохранных мероприятий и стратегии сохранения редких видов сусликов.

Полученные цитогенетические и молекулярные данные по генетическому разнообразию двух подродов (Citellus и Colohotis) палеарктических сусликов свидетельствуют в пользу принятия узкой концепции объема вида.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на IV Международном маммалогическом конгрессе в Брно в 2003, на международных конференциях MAPEEG (2001) во Владивостоке, "Систематика, филогения и палеонтология мелких млекопитающих" (2003) в Санкт-Петербурге, "Фауна Казахстана и сопредельных стран" (2003) в Алма-Аты, международных симпозиумах "Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных" (2000) и Териофауна России и сопредельных территорий" (2003) в Москве, на VI всероссийском съезде Териологического общества (1999) в Москве, региональных конференциях и конкурсах молодых ученых БПИ ДВО РАН (1997, 1998, 1999, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертации состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 162 страницах, иллюстрирована 13 таблицами и 26 рисунками. Список литературы включает 202 наименования, из них 74 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Зоология", Цвирка, Марина Владимировна

ВЫВОДЫ

2. Особенностью эволюции палеарктических сусликов Spermophilus является четкая генетическая дифференциация таксонов всех уровней. Уровень межвидовой генетической дивергенции в подродах Citellus и Colobotis одинаково высок.

4. Хромосомные формы как крапчатого Spermophilus suslicus (2n=34; 2п=36), так и краснощекого S. erythrogenys (2n=34; 2п=36) сусликов различаются по комплексу цитогенетических признаков (числу, морфологии хромосом, количеству и/или локализации районов ядрышкового организатора).

5. Подтверждена видовая самостоятельность Spermophilus suslicus (Guldenstaedt, 1770) и S. odessanus Nordmann, 1842 (=meridiooccidentalis Migulin, 1927), рассматривавшихся в качестве одного вида.

6. Подтверждена видовая самостоятельность Spernlophilus erythrogenys Brandt, 1841, S. brevicauda Brandt, 1843 (=intermedins Brandt, 1844) и S. pallidicauda Satunin, 1903, рассматривавшихся ранее в качестве подвидов.

7. Комплексом генетических методов впервые установлена гибридизация между бледнохвостым S. pallidicauda и алашанским S. alaschanicus сусликами в двух популяциях Монголии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цитогенетические исследования палеарктических сусликов рода

Spermophilus подтвердили высокую дифференциацию между двумя кариоморфами крапчатого суслика S. suslicus (2п=34; 2п=36), кариотипы которых различаются по числу и морфологии хромосом, количеству и локализации районов ядрышкового организатора. Обнаружена значительная цитогенетическая дифференциация-мшкдугг

S. е. pallidicauda) краснощекого суслика S. erythrogenys по числу и морфологии хромосом, а также по локализации районов ядрышкового организатора. Цитогенетические данные характеризуют различия между двумя кариоморфами крапчатого суслика S. suslicus и между двумя разнохромосомными формами краснощекого суслика S. erythrogenys на уровне общепризнанных видов рода Spermophilus.

Методами дифференциального окрашивания хромосом у 36-хромосомных краснощеких сусликов S. erythrogenys выявлено уменьшение размера гетерохроматинового блока на мелкой "маркерной" паре аутосом с севера на юг. Обнаруженные варианты соответствуют формам "erythrogenys", "heptneri" и "brevicauda". Впервые выявлена межпопуляционная изменчивость по количеству ядрышкового организатора у горного суслика S. musicus, а также неизвестная ранее внутрипопуляционная изменчивость по локализации "вторичной перетяжки" на маркерной хромосоме у большого суслика S. major.

Выявлены специфичные RAPD-PCR-маркеры, различающие разные виды, формы и географические популяции палеарктических сусликов. Доказана глубокая дифференциация между двумя разнохромосомными формами S. suslicus (2п=34 и 2п=36), а также между подвидами краснощекого суслика - S. е. eiythrogenys, S. е. brevicauda и S. е. pallidicauda. Генетические различия и между формами S. suslicus, и между подвидами S. erythrogenys находятся на уровне видов рода Spermophilus.

36-ти (S. е. erythrogenys, S. е. brevicauda, S. е. heptneri) и 34-хромосомной дифференцированы между собой и, соответственно, образуют собственные кластеры на дендрограммах генетического сходства и филогенетических реконструкциях. На основании генетических дистанции Нея нами показана генетическая дискретность различных таксонов от подвидового до подродового уровней в двух модельных группах (Citellus и Colobotis) рода Spermophilus. А также доказано существование генетической дифференциации палеарктических сусликов на всех последовательных этапах видообразования - популяция, подвид, вид.

В целом, совокупность полученных нами цитогенетических и молекулярных данных при изучении генетического разнообразия двух подродов (Citellus и Colobotis) палеарктических сусликов., свидетельствует в пользу принятия узкой трактовки объема вида (Огнев, 1947; Слудский и др., 1969), которая преобретает в последнее время все большее подтверждение.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Цвирка, Марина Владимировна, Владивосток

1. Адаменко О.М., Зажигин B.C. Фауна мелких млекопитающих и геологический возраст кочковской свиты Южной Кулунды // Стратиграфическое значение антропогеновой фауны мелких млекопитающих. М.: Наука, 1965.С. 162-171.

2. Архипов С.А., Шелкопляс В.Н. Стратиграфия четвертичных отложений и оценка возраста оледенений в Сибири // Антропогенн Евразии. М.: Наука, 1984. С. 123-128.

3. Афанасьев А.В., Бажанов B.C. Корелов М.Н., Слудский А.А., Страутман Е.И. Звери Казахстана. Изд-во Ак. Наук Казахстана: Алма-Ата. 1953. 536 с.

4. Бажанов B.C. Гибриды сусликов (к вопросу о межвидовой гибридизации в природе) // Докл. Ак. наук СССР. 1944. Т. 12. № 7. с. 321-322.

5. Бажанов B.C. К систематике двух видов сусликов из Казахской ССР // Вестник Казахского филиала АН СССР. 1945. № 8 (8). С. 37-39.

6. Бажанов B.C. Современное распространение и история большого суслика 0Citellus major Pall., 1770) II Изв. АН КазССР. сер. зоол. 1948. Вып. 8. С. 27-50.

7. Баклушинская И.Ю., Формозов Н.А. Новые виды 38-хромосомных пищух // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М, 1999. С. 17.

8. Банникова А.А., Крамеров Д.А., Василенко В.Н., Дзуев Р.И., Долгов В.А. Полиморфизм ДНК ежей рода Erinaceus и политипичность таксона Е. concolor (Insectivora, Erinaceidae) // Зоол.ж. 2003. Т. 82. № 1. С. 70-80.

9. Белянин А.Н., Денисов В.П., Смирнова Н.И. Кариологические и иммунологические исследования взаимоотношений сусликов рода Citellus Oken в Поволжье //Тр. Всес. симп. М. 1975. С. 7-8.

10. Белянин А.Н. Кариотипическая характеристика сусликов рода Citellus

11. Oken (1816) в Поволжье. Автореф. дис.канд. биол. наук. Саратов. 1976. 22с.

12. Белянин А.Н. Гайченко В.А. Новые данные о хромосомных наборах крапчатого суслика // Мат. IV Всесоюзн. совещ. "Вид и его продуктивность в ареале". Свердловск, 1984. 4.1. С. 8-9.

13. Бибиков Д.И., Стогов И.И. Млекопитающие Чингизтау // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1963. Т. 68. вып. 4.

14. Бобринский И.А., Кузнецов Б.А., Кузякин А.И. Определитель млекопитающих СССР. М. Изд. "Сов. Наука", 1944. 440 с.

15. Бобринский Н.А., Кузнецов Б.А., Кузякин А.И. Определитель млекопитающих СССР. М. "Просвещение", 1965. 382 с.

16. Брандлер О.В. Филогенетические связи и систематика сурков Евразии (.Marmota, Rodntia, Sciurida): цитогенетический и молекулярно-генетический анализ // Автореф. дис. . канд. биол. наук. М., 2003. 25 с.

17. Васильева М.В. Систематическое положение палеарктических сусликов рода Citellus Oken, 1816 // "Первая годичная научно-отчётная конференция". 1964. МГУ. С. 125-127.

18. Виноградов Б.С., Аргиропуло А.И. Определитель грызунов. Фауна СССР. Млекопитающие. M.-JI. 1941. 241 с.

19. Виноградов Б.С. Млекопитающие СССР. Грызуны. JL 1933. 83 с.

20. Виноградов Б.С., Громов И.М. Грызуны фауны СССР Определитель по фауне СССР. АН ССР. М.- Л. 1952. 298 с.

21. Виноградов Б.С., Громов И.М. Краткий определитель грызунов. М. Наука. 1984. 140 с.

22. Воронцов Н.Н. Синтетическая теория эволюции: ее источники, основные постулаты и нерешенные проблемы // Жур. Всесоюзн. общ-ва им. Д.И. Менделеева. 1980. Т. XXL. № 3. С. 295-314.

23. Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Прогресс Традиция Л 999. 639 с.

24. Воронцов Н.Н., Ляпунова Е.А. Строение хромосом Citellus undulatus и история становления ареалов С. undulatus и С. parryi // Доклады АН СССР. 1969. Т. 187. № 1.С. 207-210.

25. Воронцов Н.Н., Ляпунова Е.А. Хромосомы сусликов Палеарктики (Citellus, Marmotia, Sciuridae, Rodentia) // Млекопитающие (эволюция, кариология, фаунистика, систематика). Новосибирск. 1969а. С. 41-47.

26. Воронцов Н.Н., Ляпунова Е.А. Хромосомные числа и видообразование у наземных беличьих (Sciuridae, Xerinae, Marmotinae) Голарктики // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 1970. Т. 70. № 3. С. 112-126.

27. Воронцов Н.Н., Ляпунова Е.А. Цитогенетические доказательства существования закавказско-сонорских дизъюнкций ареалов некоторых млекопитающих // Зоол. журн. 1972. Т. 51. С. 1697-1704.

28. Воронцов Н.Н., Жолнеровская Е.Н., Баранов O.K. Иммуносистематика сусликов Палеарктики (Citellus, Sciuridae, Rodentia). Экспериментальные данные // Зоол. журн. 1980. Т. 59. С. 1517-1502.

29. Воронцов Н.Н., Коробицына К.В., Надлер Ч.Ф., Хоффман Р.С., Сапожников Г.Н., Горелов Ю.К. Хромосомы диких баранов и происхождение домашних овец // Природа. 1972. № 3. С. 74-82.

30. Гагина Т.Н., Скалон Н.В. Объективность включения регионально редких видов млекопитающих в Красную книгу Кемеровской области // Мат.-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С. 86-87.

31. Горшков П.К. Изменение статуса беличьих в Среднем Поволжье в XX столетье // Мат-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С. 96.

32. Голенищев Ф.Н., Маликов В.Г., Арбоби М., Саблина О.В., Поляков А.В. Новые данные по систематике и распространению полевок (Arvicolinae) Ирана // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 58.

33. Графодатский А.С, Лушникова Т.П., Ромашенко А.Г., Раджабли С.И Цитологическая локализация повторяющихся последовательностей ДНК у трех видов млекопитающих // Генетика. 1981. Т. 17. №11. С. 1983-1987.

34. Громов И.М., Бибиков Д.И., Калабухов Н.Н., Мейер М.Н. Фауна СССР. Млекопитающие. Наземные Беличьи (Mannotinae). M.-JI. Наука. 1965. Т.З. Вып. 2.468 с.

35. Громов И.М., Гуреев А.А., Новиков Г.А., Соколов И.И., Стрелков П.П., Чапский К.К. Млекопитающие фауны СССР. М. 1963. 4.1. 638 с.

36. Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. С-Пб. 1995. С. 104-136.

37. Дарлингтон С.Д., Ла Кур Л.Ф. Хромосомы. Методы работы. М. Атомиздат. 1980. 216 с.

38. Денисов В.П. Отношения малого и крапчатого сусликов на стыке их ареалов //Зоол. журн. 1961. Т. 40. Вып. 7. С. 1079-1085.

39. Денисов В.П. О гибридизации видов Citellus Oken // Зоол. журн. 1963.Т. 42. Вып. 12. С. 1887-1889.

40. Денисов В.П., Белянин А.Н. Роль интрогресивной гибридизаии в эволюции млекопитающих (на примере ссликов рода Citellus Oken) // В кн.: Грызуны. Материалы 5-го Всес. совещ. Саратов. 1980. С. 13-15.

41. Денисов В.П., Белянин А.Н., Смирнова Н.И. Кариологические и иммунологические исследования популяций Citellus pygmaeus в Поволжье // Тр. I Межд. конг. по млекопитающим. М. 1974. Т. 1.С. 180.

42. Денисов В.П., Мажарова В.А. Изучение иммунобиологического родства сусликов рода Citellus Oken методом реакции преципитации на агаре // В кн.: Вопросы физиол. и попул. экологии. Изд-во Саратовского ун-та. 1970. Т. 1. С. 45-50.

43. Денисов В.П., Руди В.Н. Современное распространение малого суслика (Citelluspygmaeus) на Южном Урале // Зоол. журн. 1978. Т. 57, вып.11. С. 17151719.

44. Денисов В.П., Стойко Т.Г. Экспериментальная гибридизация малого и крапчатого сусликов (Citellus pygmaeus Pall., С. suslicus Guld) // Журн. общ. биологии. 1984. Т.456. № 6. С. 847-852.

45. Ермаков О.А., Сурин B.JL, Титов С.В., Формозов Н.А. Суслики Поволжья: нуклеотидные последовательности Д-петли ДНК и доказательства многократной гибридизации в прошлом // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 87.

46. Ермаков О.А., Сурин B.JI., Титов С.В., Тагиев А.Ф., Лукьяненко А.В., Формозов Н.А. Изучение гибридизации четырех видов сусликов (Spermophilus: Rodentia, Sciuridae) молекулярно генетическими методами / Генетика. 2002. Т. 38. № 7. С. 950-964.

47. Ермаков О.А., Сурин В.Л., Титов А.В., Формозов Н.А. Изучение гибридизации сусликов с использованием полиморфных маркеров ядерной ДНК // Териофауна России и сопредельных террторий. Мат-лы межд. совещ. М. 2003. С. 125-126.

48. Жолнеровская Е.И., Воронцов Н.Н. Некоторые аспекты иммуносистематики беличьих // Тр. II Всес. съезда териол. об-ва. М. 1978. С. 25-26.

49. Зажигин B.C. Грызуны позднего плиоцена и антропогена юга Западной Сибири//Труды ГИН. М.: Наука. 1980. 156 с.

50. Зверев М.Д. Заметки по биологии сибирских грызунов // Изв. Сиб. Крайстарза. Новосибирск. 1927. № 2 (5). С. 5-8.

51. Каталог млекопитающих СССР (Плиоцен-современность) (под ред. Громова И. М., Барановой Г. И.). Л.: Наука. 1981. 456 с.

52. Ковальская Ю.М., Сморкачева А.В. Изменчивость кариотипа китайской полевки Lisiopadomus mandarinus vinogradovi Fet (Rodentia, Arvicolidae) // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 119.

53. Кораблев В.П. Цитогенетические различия между горным и малым сусликами // Популяционная изменчивость вида и проблемы охраны генофонда млекопитающих. Тез. докл. Всесоюзн. совещ. М.: Наука. 1983. С. 91-92.

54. Кораблев В.П. Цитогенетическое изучение изменчивости гетерохроматина и районов ядрышкового организатора у сусликов фауны СССР. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М. 1988. 26 С.

55. Кораблев В.П., Гинатулин А.А., Гинатулина JI.K., Ляпунова Е.А. Изучение гетерохроматина у сусликов (Citellus, Rodentia, Mammalia) Евразии // IX Междунар. генетич. конгресс. Тез. докл. М.: Наука. 1978. Ч. 1. С. 261.

56. Кораблев В.П., Ляпунова Е.А. Изменчивость цитогенетичсских характеристик у крапчатого суслика Spermophilus suslicus Guld, 1770 // Генетика. 1996. Т. 32. С. 79-82.

57. Кораблев В.П., Ляпунова Е.А. Полиморфизм гетерохроматиновых участков хромосом у сусликов Палеартики // Вопросы эволюционной зоологии и генетики млекопитающих. Владивосток. 1987. С. 60-64.

58. Кораблев В.П., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н. Повышенная изменчивость цитогенетических характеристик в искусственной популяции крапчатого суслика Spermophilus suslicus Guld, 1770 в Приэльбрусье // Генетика. 1991. Т. 27. № 1. С. 154-159.

59. Кораблев В.П., Сузуки X., Ляпунова Е.А., Брандлер О.В., Воронцов Н.Н. Молекулярно- генетическое изучение хромосомных форм крапчатого суслика Spermophilus suslicus Guld, 1770 // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 125.

60. Кораблев В.П., Фрисман Л.В. Использование генетических характеристик для решения спорных вопросов систематики сусликов фауны СССР // VII Всесоюз. совещ. по грызунам. Тез. докл. Свердловск. 1988. Ч. 1. С. 74-75.

61. Кораблев В.П., Цвирка М.В. Цитогенетическая дифференциация в надвиде краснощекого суслика Spermophilus erythrogenys // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 75.

62. Кораблев В.П., Фрисман JI.B., Цвирка М.В., Е.А., Воронцов Н.Н. Цитогенетическое и аллозимное исследование сусликов группы major-erythrogenys (Spermophilus, Sciuridae, Rodentia) Сб. «Проблемы эволюции», т. 5, Владивосток. 2003. с. 150 -166.

63. Крюков А.П., Сузуки X. Филогеография черной, серой и большеклювой ворон (Aves, Corvidae) по данным частичного секвенирования гена цитохрома b митохондриальной ДНК // Генетика. 2000. Т.36. №8. с. 1111-1118.

64. Кузнецов Б.А. Звери Киргизии. М. 1948. 214 с.

65. Кузнецов Б.А. Определитель позвоночных животных фауны СССР. Ч. 3. (Млекопитающие). М.: Просвещение. 1975. 208 с.

66. Леонтьева М.Н., Бакка С.В. Крапчатый суслик в восточной части Межьпьянья // Тез. докл. VI съезд Териол. общ-ва. М. 1999. С. 138.

67. Лобков В.А. Динамика поселений суслика крапчатого (Citellus suslicus) в Северно-западном Причерноморье // Млекопитающие Украины. Наукова думка. Киев. 1993. С. 105-114.

68. Ляпунова Е.А. Видообразование и филогения некоторых видов млекопитающих на основе молекулярно-генетических подходов. Автореф. дисс. док. биол. наук. М.: ИБР АН РФ. 2002. 60 с.

69. Ляпунова Е.А., Гинатулин А.А., Гинатулина Л.К., Надлер Ч.Ф., Шайтарова Д.Д., Борисов Ю.М., Кораблев В.П. Сравнение геномов и эволюция сусликов // II съезд Всесоюзн. териол. об-ва. Тез. докл. М.:Наука. 1978. С. 2930.

70. Малыгин В.М., Раднаев Ж.Э. Диагностика бледнохвостого Spermophilus pallidicauda и краснощекого S. erythrogenys сусликов (Sciuridae, Rodentia) // Териофауна России и сопредельных территорий. Мат.-лы межд. совещ. М. 2003. С. 211.

71. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. Методы генетической инженерии. М.: Мир. 1984. 474 с.

72. Межжерин С.В., Брандлер О.В., Ляпунова Е.А., Морозов-Леонов С.Ю., Воронцов Н.Н. Генетические связи и дифференциация наземных беличьих Marmotinae Pocock, 1923 (Rodentia, Sciuridae) Палеарктики // Генетика. 1999. Т. 35. № 6. С. 756-764.

73. Млекопитающие Евразии (Rodentia) (Исследования по фауне) / под ред. О. Л. Россолимо. М.: Изд-во МГУ. 1995. 240 с.

74. Надлер Ч.Ф., Хоффман Р.С., Воронцов Н.Н. Сукерник Р.И. Сравнение биохимической и морфологической эволюции голарктических видов сусликов (Spemophilus) // Тр. I Межд. конгр. по млекопитающим. М. 1974. Т. 2. С. 59-60.

75. Никольский А.А. Звуковые сигналы млекопитающих в эволюционном процессе. М.: Наука. 1984. 199с.

76. Никольский А.А. К вопросу о границе ареалов большого {Citellus major) и краснощекого сусликов (С. erythrogenys) в Северном Казахстане // Зоол. журн. 1984. Т.63. Вып. 2. С. 256-262.

77. Никольский А.А., Денисов В.П., Стойко Т.Г., Формозов Н.А. Звуковой сигнал гибридов первого поколения между малым и крапчатым сусликами {Citelluspygmaeus х С. suslica, Sciurida, Rodentia) // Зоол. журн. 1984. Т.63. Вып. 8. С. 1216-1225.

78. Никольский А.А., Румянцев В.Ю. Изменчивость звукового сигнала сусликов группы "major" (Rodentia, Sciuridae, Spermophilus) как модель географического видообразования // Зоол. журн. 2004. Т. 83. №8. С. 1008-1017.

79. Оболенский С.И. Предварительный обзор палеарктических сусликов (q.q. Citellus и Spermophilopsis) //Докл. АН СССР. Л. 1927. С. 188-193.

80. Огнев С.И. Звери СССР и прилежащих стран // АН СССР. М.-Л. 1947. Т. 5. С. 142-159.

81. Омаров К.З. Распространение и статус трех форм хомяка Родде в Дагестане // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 184.

82. Опарин МЛ., Опарина О.С., Баскевич М.И. Современная фауна Приерусланской степи // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 186.

83. Орлов В.Н., Булатова Н.Ш. Сравнительная цитогенетика и кариосистематика млекопитающих. М.: Наука. 1983. 406 с.

84. Орлов В.Н., Даваа Н.О. О систематическом положении алашанского суслика Citellus alaschanicus Buch. (Sciuridae, Rodentia) // Систематика и цитогенетика млекопитающих (мат-лы Всесоюзн. симпозиума). М.: Наука, 1975. С. 8-9.

85. Орлов В.Н., Раджабли С.И., Малыгин В.М., Хотолху Н., Ковальская Ю.М., Булатова Н.Ш., Баскевич М.И. Кариотипы млекопитающих Монголии. География и динамика растительного мира МНР. М.: Наука. 1978. С. 149-164.

86. Орлов В.Н., Родова М.А., Котенкова Е.В. Хромосомная дифференциация сусликов подрода Citellus // Млекопитающие (эволюция, кариология, фауностика, систематика). Новосибирск. 1969. С. 48-49.

87. Павлинов И.Я., Крускоп С.В., Варшавский А.А., Борисенко А.В. Наземные звери России. Справочник-определитель. М.: изд-во КМК. 2002. 298 с.

88. Павлинов И.Я., Россолимо O.JI. Систематика млекопитающих СССР: (Исследования по фауне Советского Союза). М.: Изд-во МГУ. 1987. 285 с.

89. Павлинов И.Я., Россолимо O.JI. Систематика млекопитающих СССР: дополнения. (Исследования по фауне). М.: Изд-во МГУ. 1998. 190 с.

90. Панов Е.Н. Гибридизация и этологическая изоляция у птиц. М: Наука. 1989.512 с.

91. Пантелеев П.А. Грызуны Палеарктики: состав и ареалы. М.: ИПЭЭ им. А. Н. Северцова РАН. 1998. 117 с.

92. Пантелеев П.А., Терехина А.Н., Варшавский А.А. Экогеографическая изменчивость грызунов. М.: Наука. 1990. 374 с.

93. Пименова Т.И. Полиморфизм гетерохроматических районов аутосом домашней лошади // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 195.

94. Полищук И.К. Малый суслик в Аскании-Нова численность и пространственное распределение // Мат-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С. 271-272.

95. Простаков Н.И. Изменение численности видов фауны млекопитающих центрального Черноземья // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999.С. 206.

96. Раджабли С.И. С-гетерохроматин в эволюции кариотипа млекопитающих //Докл. АН СССР. 1977. С. 935-937.

97. Рева А.А. Охранный статус грызунов степного Приднепровья // Мат-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С. 287-288.

98. Решетник Е.Г. Систематика i географ1чне поширення xoBpaxie (Citellus) в УРСР // АН Укр. РСР. Тр. Ин-та зоол. 1948. Т. 1. С. 84-113.

99. Решетняк Е.Г., Балахин Н.О. О некоторых различиях трех подвидов сусликов рода Citellus фауны УССР // Доповщ1 АН УРСР. 1967. Т. 5Б. С. 465468.

100. Селиванов Е.И. Максимальная депрессия снеговой границы в горах аридной зоны Евразии в позднем Кайнозое // Проблемы освоения пустынь. Ашхабад, 1988. № 2. С. 55-61.

101. Селиванов Е.И. К проблеме плейстоценового оледенения Евразии // Советская геология. 1991. № 5. С. 40-48.

102. Селюнина З.В. Антропогенное изменение заповедной приморской степи // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 227.

103. Серов О.М., Воронцов Н.Н., Фрисман JI.B. Сравнение ферментных и других белковых спектров у некоторых видов сусликов // Тр. I Международн. конгр. по млекопитающим. М. 1974. Т. 2. С. 198.

104. Скалой Н.В. Краснощекий суслик в Кузбассе изменения ареала в XX веке // Мат-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С. 322.

105. Слудский А.А., Варшавский С.Н., Исмагилов М.Н., Капитонов В.И., Шубин И.Г. Млекопитающие Казахстана. Грызуны (сурки и суслики). Алма-Ата.: Наука. Т. 1. Ч. 2. 1969. 453 с.

106. Спиридонова Л.Н., Крюков А.П. Генетическая изменчивость черной, серой ворон и ихз гибридов по данным RAPD-PCR // Цитология и генетика. 2004. №2. с. 31-39.

107. Соколов В.Е. Систематика млекопитающих (отряды зайцеобразных, грызунов). М.: Высш. Шк. 1977. Ч. 2. 494 С.

108. Стариков В.А. Биология грызунов на границе их ареалов в южном Зауралье. Автореф. дисс. . док. биол. наук. Екатеринбург. 1994. 48 С.

109. Стариков В.А., Жилин М.Е. Некоторые особенности гибридных форм сусликов (Spermophilus major, S. erythrogenys) Южного Зауралья // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 248.

110. Темботова Ф.А. Сверхкомплектность черепа ежей (Erinaceidae, Insectivora) России и прилежащих территорий // Зоол. ж. 1999. Т. 78. №1. С. 6977.

111. Титов С.В. Особенности репродуктивного поведения крапчатого суслика {Spermophilus suslicus, Rodentia, Sciuridaej в Поволжье //Зоол. ж. 2003. Т.82. № 11. С. 1381-1392.

112. Флинт В.Е., Чугунов Ю.Д., Смирин В.М. Млекопитающие СССР. М.:1. Мысль. 1970.437 с.

113. Фомичева И.И., Воронцов Н.Н. Электрофоретическое исследование белков сыворотки крови некоторых видов хомяков рода Cricetidae и сусликов Citellus II Тр. I Международн. конгр. по млекопитающим. М. 1974. Т.2. С. 293.

114. Формозов Н.А., Никольский А.А. Звуковой сигнал гибрида большого и малого сусликов (Citellus major х С. pygmaeus) II Вести. Моск. ун-та. 1986. Сер. 16. Биология. №4. С. 3-8.

115. Фрисман JI.B., ' Воронцов H.I1. Геногеографическая изменчивость длиннохвостого суслика Citellus undulatus Pallas. // Сб. "Современные подходы к изучению изменчивости". Владивосток. 1989. С. 43-60.

116. Фрисман JI.B., Кораблев В.П., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н., Брандлер О.В. Аллозимная дифференциация разнохромосомных форм крапчатого суслика (Spermophilus suslicus Guld, 1770, Rodentia) II Генетика. 1999.T. 35. №3. C.378-384.

117. Цвирка М.В.Распространение хромосомных форм крапчатого суслика Spermophilus suslicus Guld, 1770. // Per. естеств.-науч. конф. студ., аспир. и мол. ученых. Тез. докл. Владивосток. 1997. с.75

118. Цвирка М.В., Кораблев В.П., Брандлер О.В., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н. Цитогенетическая дифференциация в надвиде краснощекого суслика Spermophilus erythrogenys. И VI съезд Териол. об-ва. Тез. докл. М. 1999. С. 125.

119. Цвирка М.В., Кораблев В.П., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н. Различия цитогенетических характеристик в зонах симпатрии 36-хромосомных сусликов // Сб. статей: Систематика и филогения грызунов и зайцеобразных. М. 2000. С. 177-179.

120. Цвирка М.В., Челомина Г.Н., Кораблев В.П. Исследование генетической изменчивости крапчатого суслика Spermophilus suslicus Guld, 1770 (Rodentia, Sciuridae) // Мат-лы межд. симпоз. «Териофауна России и сопредельных территорий». М. 2003. С.376.

121. Шималов В.Т., Шималов В.В. Редкие виды грызунов в белорусском Полесье // Тез. докл. VI съезд Териол. общ.-ва. М. 1999. С. 282.

122. Bryant M.D. Phylogeny of Nearctic Scuridae // Amer. Midi. Naturalist. 1945. V. 33. P. 257-390.

123. Corbet G.B. The Mammals of the Palaearctic region: a taxonomic review // Cornell University Press. Londona and Ithaca. 1978. 314 P.

124. Cothran E.G. Morphologic relationships of the hybridizing ground squirrels Spermophilus mexieanus and S. tridecemlineatus II J. Mamm. 1983. V. 64. № 4. P. 591-602.

125. Cothran E.G., Honeycatt R.L. Chromosomal differentiation of hybridizing ground squirrels (Spermophilus mexieanus and S. tridecemlineatus) // J. Mamm. 1984. V. 65. № l.P. 118-122.

126. Denisov V., Bielianin A., Jordan M., Rudek Z. Karyological Investigation of Two Species Citellus (Citellus pygmaeus Pall, and Citellus suslicus Guld.) // Folia Biol. 1969. P. 169-174.

127. Ellerman J.R Femilies and genera of living rodents // London. British Museum. 1940. V.l.P. 1-689.

128. Ellerman J.R., Morrison-Scott T.S. Checktlist of Palaearctic and Indian mammals // London British Museum. 1951. P. 810.

129. Felsetnstein J. Confidence limits on phylogenies: an approach utilizing the bootstrap // Evolution. 1985. V. 39. P. 783-791.

130. Felsetnstein J. Phylogeny Inference Package (PHYLIP). 1993. Filippucci M.G., Simson S. Allozyme variation and divergence in Erinaeidae (Mammalia, Insectivora) I I Israel J. of Zoology. 1996. V. 42. P. 335-345.

131. Frisman L.V., Korablev V.P., Lyapunova E.A, Vorontsov N.N. Speciation levels and isozyme differentiation in the genus Spermophilus in the Palaearctic // Israel J. of Zoology. 2000. V. 46. № 4. P. 366-367.

132. Ginatulina L.K., Ginatulin A.A., Lyapunova E.A, Vorontsov N.N. Genome analysis of ground squirrels of the genus Citellus (Rodentia, Sciuridae). I. DNA reassociation kinetics and genome size of eight species // Genetica (Ned.).1982. V. 59. P. 211-221.

133. Goodpasture K., Bloom S.E. Visualization of nuclear organizer regions in mammalian chromosomes using silver staining // Chromosoma. 1975. V.53. №1. P. 37-50.

134. Harrison R.G., Bogdanowicz S.M., Hoffmann R.S., Yensen E., Sherman P.W. Phylogeny and evolutionary history of the Ground Squirrels (Rodintia: Marmotinae) // 4 th European Congress of Mammalogy, Brno, Chech Repablic, july 27 August 1. 2003a. P.lll.

135. Harrison R.G., Bogdanowicz S.M., Hoffmann R.S., Yensen E., Sherman P.W. Phylogeny and evolutionary history of the Ground Squirrels (Rodintia: Marmotinae) // J. Mammal. Evol. 20036. V. 10. № 3. P. 249-276.

136. Herron M.D., Castoe T.A., Parkinson C.L. Sciurid phylogeny and the paraphyly of Holarctic ground squirrels (Spermophilus) II Mol. Phylogenet. and Evol. 2004. V. 31. P. 1015-1030.

137. Hershkovitz P. Status of names credited to Oken, 1816 // J. Mammal. 1949. №30. P. 289-301.

138. Howell A. Revision of the North American ground Squirrels, with a classification of the North American Sciuridae // North Amer. Fauna. 1933. V. 56. P. 1-226.

139. Howell W.M., Denton Т.Е., Diamond J.R. Differential staining of the satellite regions of human acrocenetric chromosomes // Experientia. 1975. V.31. № 2. P. 260262.

140. Kimura M., Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics (US). 1964. V. 49. P. 725-738.

141. Kirby G.M. Bali cattle in Australia // orld Animal Rwiw. 1979. № 31. P. 1-7.

142. Mammal Species of the World. A taxsonomic and geographical reference. Second edition. Edited by Don E. Wilson and Dee Ann M. Reeder. Smithsonian Inst. Press. Washington and London in ass. with Am. Society of Mammologists. 1993.vP. 144-450.

143. Matthey R. Les Chromosomes des Vertebres. Lausanne. 1949.

144. Meise W. Rassenkrenzungen an Arealgrenzen // Verhandl. Dtsch. zool. Ges/ 1928. №32. S. 96-105.

145. Miller M.P. Tools for population genetic analysis (TFPGA) 1.3: A Windows program for the analysis of allozyme and molecular population genetic data. Computer software distributed by author. 1997.

146. Mitchell-Jones A.J. Amori G., Bogdanowicz ., Krystufek В., Reijnders P.J.H., Spitzenberger F., Stubbe M., Thissen J.B.M., Vohralik V., Zima J. The Atlas of European Mammals. London, 1999. 484 p.

147. Munke M., Schmiadi H. A simple one-step procedure for staining the nudeolus arganizer regions // Experientia. 1979. V. 35. P. 602-603.

148. Nadler C.F. Chromosome studies in certain subgenera of Spermophilus II Proc. Soc. Exper. Biol, and Medic. 1962. V. 110. P. 785-788.

149. Nadler C.F. Chromosomes of the Nevada ground squirrel Spermophilus richardsoni nevadensis (Howell) // Proc. Soc. Exper. Biol, and Medic. 1962a. V. 117. P. 486-488.

150. Nadler C.F. Chromosomes and evolution of the ground squirrel Spermophilus richardsoni 11 Chromosoma. 1964. V. 15. P.298-299.

151. Nadler C.F. Chromosomes of the ground squirrel Spermophilus beldingi and report on aberrant kariotype in a phenotipically normal female // Cytogenetics. 1965. V. 4. P. 37-44.

152. Nadler C.F. Chromosomes of Spermophilus franklini and taxonomy of the ground squirrel genus Spermophilus // Systematic Zoology. 1966. V.15. P. 3.

153. Nadler C.F. Chromosomes and systematics of American ground squirrel of the subgenus Spermophilus II J. Mammal. 1966a. V. 47. № 4. P. 579-596.

154. Nadler C.F. The chromosomes of the subgenus Spermophilus townsendi (Rodentia: Sciuridae) and report of a new subspecies // Cytogenetics. 1968. V. 7. P. 144-157.

155. Nadler C.F. Hoffman R.S. Chromosomes of some Asian and South American Squirrels (Rodentia: Sciuridae) //Experientia. 1970. V. 26. P. 1383-1386.

156. Nadler C.F. Hoffman R.S. Pattern of evolution and migration in the Arctic ground squirrel Spermophilus parryi (Richardson) // Canad. J. Ecol. 1977. V. 55. P. 748-756.

157. Nadler C.F., Hugher С. E. Serum protein electrophoresis in the taxonomy of some species of the ground squirrel subgenus Spermophilus II Compar. Biochem. and Physiol. 1966. V. 18. P. 639-651.

158. Nadler C.F., Sukernik R.I., Hoffmann R.S., Vorontsov N.N., Nadler C.F. Jr., Fomicheva I.I. Evolution in the ground squirrels. I. Transferrins in Holarctic populations of Spermophilus II Сотр. Biochem. & Physiol. 1974. V. 47A. P. 663681.

159. Nadler C.F., Sutton D.A. Mitotic chromosomes of some North American Sciuridae // Proc. Soc. Exper. Biol, and Medic. 1962. V. 110. P. 36-38.

160. Nadler C.F., Turner L.W., Hoffmann R.S., Deutsch L. Cromosomes and Giemsa-bands of the Idaho spotted ground squirrel Spermophilus brunneus (Howell.) //Experientia. 1973. V.29. P. 893-894.

161. Nadler C.F., Hoffman R.S., Vorontsov N.N., Sukernik R.I., Nadler C.F. Jr., Fomicheva I.I. Evolution in the ground squirrels. II. Biochemical comparisons in Holarctic populations of Spermophilus II Z. Saugetierk. 1982. B. 47. № 4. S. 198215.

162. Nei M. Genetic distance between populations. // Am. Nat. 1972. V.106. № 949. P. 283-292.

163. Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided populations // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1973 V. 70. P. 3321-3323.

164. Nei M. Moletcular population genetics and evolution. Amstetrdam: North-Holland Publ. Co. 1975. 278 p.

165. Nei M., Li W.H. Mathematical model for studing genetic variation in terms of restriction endonucleases // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. V.76. P. 5269-5273.

166. Nowak R.M. Walker's Mammals of the World // The Johns Hopkins Univerity Press. Baltimore and London. 1999. Sixth Edition. V. II. P. 1254-1264.

167. Peshev D.T., Hussin K. Comparative study of hedgehogs of genus Erinaceus (Insectivora, Mammalia) in the Near East and Bulgaria // Acta Zool. Bulg. V. 38. P. 12-15.

168. Raymond M.L., Rousset F. An exact test for population differentiation // Evolution. 1995. P. 1280-1283.

169. Rohlf F.Y. NTSYS-pc. Numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 1.40. Applied Biostatistics Inc. Exper. Publishining LTD. 1988. N.Y.

170. Saitou N., Nei M. The neibor-joning method: a new method for reconstructing phylogenetic trees // Mol. Biol, and Evolution. 1987.V. 4. P. 406-425.

171. Santucci F., Emerson B.C., Hewitt G.M. Mitichondrial DNA phylogeography of European hedgehogs // Mol. Ecol. 1998. V. 7. P. 1-10.

172. Seabright M. A rapid banding technique for human chromosomes // Lancet. 1971. V.ll. P. 971-972.

173. Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication // Univ. of Illinois Press: Urbana. 1949

174. Sneath P.H.A., Sokal R.R. Numerical Taxonomy. San Francisco: W. H. Freeman and Co. 1973. P. 442.

175. Stephens J.C., Gilbert D.A., Yuhki N. Estimation of heterozygosity for singleprobe multilocus DNA fingerprints // Mol. Biol. Evol. 1992. V. 9. P. 729-743.

176. Sumner A.T. A sample tehnique for demonstrating centromeric heterocromatin // Expt. Cell. Res. 1972. V. 75. P. 304-306.

177. Van de Peer Y., De Wacher R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment//Comput. Applic. Biosci. 1994. V. 10. PP. 569-570.

178. Vorontsov N.N., Frisman L.V., Lyapunova E.A., Mezhova O.N., Serdyuk V.A., Fomicheva I.I. The effect of isolation on the morphological and genetical divergence of populations // Genetica (Neth). 1980. V. 52-53. P. 339-359.

179. Zivkovic S. The number and morphology of chromosomes in the ground squirrel (Citellus citellus L.) //Arch. Biol. Sci. 1966. V. 17. № 1. p. 17-21.

180. Zivkovic S., Soldatovic В., Milosevic M., Savie I. Analyse der Chromosomen der Populationen von Ziesel (Citellus citellus L.) aus Serbien // Zool. Anz. 1968. V. 181. №3/4. P. 181-185.

181. Welsh I., McClelland M. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers // Nucl. Acids Res. 1990. V. 18. № 22. P. 7213-7218.

182. Whilliams I.G.K., Kubelik A.R., Livak K.I., Rasalaki I.A., Tongey S.N. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers // Nucl. Acids Res. 1990. V. 18. № 22. P. 6531-6535.

183. Wilson, D. E. and D. M. Reeder (eds). Mammal Species of the World. Smithsonian Institution Press. 1993. 1206 P.

184. Wright S. The genetical structure of populations // Ann. Eugen. 1951. V. 15. P. 323-354.

Информация о работе

Цвирка, Марина Владимировна
кандидата биологических наук
Владивосток, 2005
ВАК 03.00.08

Диссертация

Генетическое разнообразие, филогенетические связи и систематика палеарктических сусликов рода Spermophilus - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы