ИСТИНА

Цель запланированной работы – оценка скорости и уровня генетической диверсификации при формировании таксономического разнообразия и ареалов насекомоядных и грызунов в фаунах умеренных, тропических и высоких широт.

The topis of the project relates to the fundamental problem of monitoring, conservation and prediction of biological diversity, which is directly depends on the study of speciation in natural populations. Understanding the specific mechanisms of the formation of the genetic structure of species and the patterns of change in their ranges in space and time will help preserve the gene pool of the taxa and entire species communities and predict their future. In our project, we test the hypothesis of the dependence of the rate of speciation on the range formation history, which is different in different in temperate, arctic and tropical zones and depends of landscape and climatic conditions inside each of natural zones. The project work includes: 1. Reconstruction of the phylogenetic history of jerboas of the subfamily Allactaginae (genera Allactaga, Scarturus, Pygeretmus, Orientallactaga) based on the multilocus analysis of nuclear genes with the taxonomic revision of subfamily; 2. Reconstruction of the resolved multigene phylogenies of the closely related species complexes: Dipus sagitta s.lato, Crocidura suaveolens s.lato, Beringian species of Sorex cinereus group. 3. Reconstruction of the phylogenetic relations of gymnures of the genus Hylomys with the taxonomic revision of this group based on nuclear genes sequencing. 4. Phylogeography and historical demography of the following model species: Hemiechinus auritus, species of the genus Erinaceus Crocidura suaveolens s.str., C. zaitsevi, C. tanakae, Sorex araneus, Crocidura sokolovi, C. lasiura, Sorex unguiculatus, Stylodipus andrewsi, St. telum, St. sungorus. 5. Molecular dating of the major divergence events in the evolutionary history of taxa announced in our project. 6. Search for traces of hybridization of the sister species. As a result of our study, the specific speciation mechanisms and patterns of range formation in the species of open arid landscapes as compared with forest species of the temperate and tropical zones will be found.

Ожидаемые научные результаты должны включать сравнительные исследования разных групп животных по трем направлениям: (1) адекватная оценка таксономического разнообразия с учетом определения видовых границ в таксонах, содержащих криптические формы; (2) возможно более точные молекулярные датировки основных дивергентных этапов радиации всех изучаемых таксонов; (3) оценка темпов эволюции многовидовых группировок, т.е. получение количественных данных об изменении скорости диверсификации в определенные исторические периоды; (4) таксономическая ревизия родов Sorex, Crocidura, Hylomys, Allactaga, Dipus, Eptesicus, Hipposideros как практический выход молекулярно-генетического изучения эволюции этих групп. Таким образом, по всем запланированным для исследования группам будут получены молекулярные времена основных этапов дивергенции. Для трех запланированных в исследовании родов (Sorex, Crocidura и Microtus), содержащих большое число видов, будет проведен количественный анализ изменения скорости диверсификации во времени. В результате этого анализа должны быть выявлены конкретные исторические моменты изменения скорости эволюции в этих многовидовых таксонах. В семействе Dipodidae изменение скорости диверсификации будет проанализировано на уровне всего семейства в целом от триб до родов и видов. Для получения сравнительных данных филогенетические и филогеографические исследования и молекулярное датирование будут проведены для таксонов насекомоядных, грызунов и летучих мышей, потенциально включающих криптические формы и населяющих резко отличительные ландшафтно-климатические зоны. К их числу относятся следующие модельные объекты: Crocidura – Sorex, Hemiechinus – Erinaceus – Hylomys, Eptesicus – Hipposideros, Microtus – Dipus и Allactaga. В качестве примера исходной специализации к лесной зоне умеренного пояса в нашем исследовании фигурирует род Sorex. Гимнуры (Hylomys), большинство белозубок и листоносы (Hipposideros) – это примеры радиации в условиях тропической зоны. Образец древней узкой специализации к аридным ландшафтам в нашем исследовании – это тушканчики.

Коллектив исполнителей имеет огромную коллекцию тканей и препаратов нативной ДНК насекомоядных, грызунов и летучих мышей практически из всех широт и регионов Евразии, а также из Африки и Северной Америки. Создание этой коллекции началось 30 назад и пополнение ее ведется по сей день. Исполнители проекта работают в двух молекулярных лабораториях: на кафедре зоологии позвоночных биологического факультета МГУ и на базе ПЦР-лаборатории исторической ДНК в Зоологическом музее МГУ. Наш коллектив работал по многим грантам РФФИ (№00-04-49301, №05-04-49240, №08-04-00029, №11-04-00020 и №14-04-00034). Отметим некоторые основные достижения и их связь с тематикой предлагаемого проекта. Авторы проекта участвовали в разработке модификации метода таксонпринта (Fedorov et al., 1999; Grechko et al., 1999; Банникова и др., 1995; 1997; 2002; Bannikova et al., 2003). Позже А.А. Банниковой в соавт. с Д.А. Крамеровым было предложено использовать вариант гено-специфичной ПЦР – метод inter-SINE PCR (Банникова и др., 2002). В последующие годы метод inter-SINE-PCR довольно широко использовался в отечественных исследованиях (Банникова и др., 1996; 2005; Bannikova, Kramerov, 2005; Матвеев и др., 2000; Банникова и др., 2002; Богданов и др., 2007; Гречко и др., 2007; Рябинина и др., 2008; Брандлер и др., 2010; Соловьева и др., 2011), а также применялся и зарубежными специалистами (Shafer, Stewart, 2006; Shafer et al., 2008). На основе секвенирования митохондриальных и ядерных генов авторами получены разрешенные филогении видового и родового уровня и проведены филогеографические исследования по разным группам насекомоядных, грызунов и летучих мышей (Lebedev et al., 2007; Bannikova et al., 2009; Bannikova et al., 2010; Colangelo, Bannikova et al., 2010; Feuda et al., 2015; Распопова и др., 2015). Авторы проекта имеютбогатый опыт получения молекулярных датировок (Lebedev et al., 2007; Bannikova et al., 2010; Bannikova et al., 2014; Bannikova et al., 2015).