Адаптивные комплексы и генетическое разнообразие в п/сем Cricetinae, на примере хомячков рода Phodopus (10.03.2009)

Автор: Феоктистова Наталья Юрьевна

ФЕОКТИСТОВА

Наталья Юрьевна

АДАПТИВНЫЕ КОМПЛЕКСЫ И ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ

В П/СЕМ. CRICETINAE, НА ПРИМЕРЕ ХОМЯЧКОВ

РОДА PHODOPUS

03.00.08 – зоология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Москва 2008

Работа выполнена в Институте проблем экологии и эволюции

им. А.Н. Северцова РАН

Научный консультант: доктор биологических наук

Чернова Ольга Федоровна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, Жигарев Игорь Александрович

доктор биологических наук, профессор,

Никольский Александр Александрович

доктор биологических наук

Полетаева Инга Игоревна

Ведущая организация Институт экологии растений и животных

Уральского отделения РАН

Защита предположительно состоится 18 мая 2009 г. на заседании Диссертационного Совета Д212.154.20 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 129164, Москва, ул. Кибальчича, д. 6, корп. 5, ауд. 304

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, Москва,

ул. Малая Пироговская, д.1.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

Диссертационного

Совета С.П. Шаталова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Адаптации животных к условиям обитания – одна из ключевых, фундаментальных проблем биологии. Для ее решения особенно перспективно сопоставление адаптивных возможностей видов с их генетическим разнообразием, так как среди многочисленных факторов, определяющих жизнеспособность популяций, именно генетическое разнообразие является одним из ведущих и наиболее значимых. На этот принципиальный момент обращали внимание как генетики (Avis 1994, 2000; Алтухов, 2003, 2005 и др.), так и экологи (Шварц, 1960, Шилов, 1977, 2001; Мошкин, Шилова, 2008). Известно, что снижение генетического разнообразия в популяциях сопровождается общим уменьшением адаптивных возможностей составляющих их особей, что проявляется в разных уровнях устойчивости к стрессорным воздействия (как абиотическим, так и биотическим), инфекционным и паразитарным заболеваниям, в снижении успеха размножения, выживаемости и приспособленности потомства и т.д. (Leding, 1986; Rall et al., 1988; Белоусова, 1999; Mauget et al., 2001; Jewel et al., 2005; Холодова, 2006; Плошница и др., 2007). Утрата генетического разнообразия, безусловно, ведет к глубоким последствиям для эволюции видов и их выживания в целом. Исследование филогеографической структуры и специфики ее формирования у разных видов имеет существенное значение для познания процессов микро - и макроэволюции и стратегии сохранения биоразнообразия. В этом аспекте наиболее интересны таксоны, которые предположительно находятся в состоянии биологического регресса и характеризуются пониженными темпами эволюции. К таким, по мнению ряда авторов, относятся представители п/сем. Cricetinae (А.Н. Северцов, 1931; С.А. Северцов, 1936; Воронцов, 1960, 1982). Для оценки эволюционных процессов, происходящих в п/сем. Cricetinae нами выбран наиболее эволюционно древний (базальный) таксон подсемейства – род мохноногих хомячков (Phodopus). Можно ожидать, что естественным следствием биологического регресса этой группы является снижение биологического разнообразия и адаптивных возможностей составляющих ее видов.

Нами проанализированы эколого-морфологические, эколого-физиологические, поведенческие адаптивные возможности выбранной группы в контексте общих путей адаптаций грызунов, выделенных Н.В. Башениной (1977). В работе применен комплексный подход, сочетающий оценку генетического разнообразия с анализом адаптивных особенностей морфологии, физиологии и поведения представителей рода Phodopus.

Цель работы: выявить связи эколого-морфологических, эколого-физиологических и этологических адаптивных возможностей модельных видов (хомячков рода Phodopus) c особенностями исторического формирования их генетического разнообразия и филогеографической структуры.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Основываясь на данных о полиморфизме митохондриальной ДНК (мтДНК) дать оценку уровня генетического разнообразия трех видов рода Phodopus в сравнении c более «прогрессивными» видами грызунов. Проанализировать структуру филогенетических отношений у представителей рода Phodopus и реконструировать историю ее формирования.

2. Сравнить характер адаптивных особенностей, присущих разным филогенетическим линиям одного из модельных видов – хомячка Кэмпбелла.

3. На основании оригинальных и литературных данных проанализировать морфологические и физиологические адаптации модельных видов к существованию в аридных условиях с резкими колебаниями внешних температур.

4. Выявить адаптивные особенности стратегий размножения видов рода Phodopus.

5. Оценить поведенческие, в частности хемокоммуникативные, адаптации, позволяющие видам рода Phodopus поддерживать устойчивую пространственно-этологическую структуру без резких колебаний численности и существовать в непосредственной близости от мест поселения хищников.

Научная новизна

На основании исследования полиморфизма мтДНК впервые проанализировано генетическое разнообразие и филогеографическая структура видов рода Phodopus – базального в п/сем. Cricetinae. Дана реконструкция истории формирования современной структуры рода, оценены темпы и характер микроэволюционных процессов для каждого из исследованных видов.


загрузка...