Выдержки из доклада

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