2013
Направление:
"Общая генетика"
На основе анализа географического распространения гаплотипов митохондриальной ДНК лиственницы сибирской сделан вывод о том, что источник ее послеледниковой реколонизации севера Сибири находился в северных предгорьях Саян. Установлено, что существенные сокращения численности лиственницы произошли до зыряновского оледенения. Полученные результаты важны для понимания истории формирования ландшафтов Сибири в позднем и среднем плейстоцене
Впервые на всем ареале лиственницы сибирской проведен анализ генетического разнообразия цитоплазматических маркеров (четыре локуса митохондриальной (мтДНК) и пять локусов хлоропластной ДНК (хпДНК)). Анализ географического распространения митотипов мтДНК с помощью анализа пространственной структуры генетического разнообразия (SAMOVA) выявил несколько географических групп популяций (рис. 1). Популяции севера Сибири образовали общую группу с популяциями северных предгорий Саян, в то время, как популяции лиственницы, расположенные в Монголии, Тянь-Шане, в Саянах и в Прибайкалье образуют отдельные группы, что свидетельствует об их весьма ограниченном вкладе в заселение центральных и северных частей ареала. Наличие в Западной Сибири нескольких небольших групп популяций свидетельствует об участии высокоширотных рефугиумов в реколонизацию севера ареала, хотя их вклад, очевидно, географически ограничен. Исследование географического распространения митохондриальных гаплотипов в восточной части ареала лиственницы сибирской позволяет описать процесс её вытеснения лиственницей даурской: в то время, как гаплотипы даурской лиственницы (рис. 1, гаплотипы 1 и 2), присутствуют в популяциях, описанных как современные гибриды, гаплотипы лиственницы сибирской встречаются далеко на восток от границы современного распространения вида, что указывает на более широкое его распространение в восточном направлении в прошлом.
Рисунок 1 – Географическое распространение гаплотипов митохондриальной ДНК лиственницы сибирской, представленное в виде круговых диаграмм частот гаплотипов
Реконструкция исторической демографии на основе анализа изменчивости четырех микросателлитных локусов хпДНК, выполненная с помощью байесовского метода, позволила оценить возраст последнего значительного роста популяции четырех видов лиственницы (L. sukaczewii, L. sibirica, L. gmelinii и L. cajanderi); он находится в интервале 220 – 1340 тыс. лет назад (рис. 2). Таким образом, сибирские виды лиственниц, как, вероятно, и другие основные сибирские лесообразователи, сокращали свой ареал в последний ледниковый максимум в гораздо меньшей степени, чем во время предыдущих оледенений.
Рисунок 2 – Апостериорные распределения параметры возраста популяционного роста демографической модели для четырех видов лиственниц