Результаты исследования
Впервые с помощью молекулярных маркеров проведено исследование межвидовой гибридизации обыкновенной A platyrhynchos и пестроносой А zonorhyncha крякв на юге Дальнего Востока России Дане детальное морфологическое описание фенотипического гибрида A platyrhynchos х A zonorhyncha Для исследования гибридизации применен комплекс молекулярно-генетических методов, который позволил оценить генетическую изменчивость и дифференциацию гибридизующих видов на уровне тотальной клеточной ДНК (RAPD-PCR анализ), митохондриальной ДНК и ядерной ДНК У обоих видов выявлены идентичные линии митохондриальной ДНК и типы аллелей шестого интрона гена орнигиндекарбоксилазы.
Впервые исследована филогеографическая структура обыкновенной кряквы с использованием мтДНК. Выявлена роль места зимовки в формировании популяционно-генетической структуры вида. Показано, что распределение двух основных линий мтДНК у обыкновенной кряквы в Голарктике может быть обусловлено гибридизацией A.platyrhynchos с A.zonorhyncha на юге Российского Дальнего Востока, тогда как на североамериканском континенте незавершенной сортировкой линий гаплотипов мтДНК A.platyrhynchos Выявлено преобладание одностороннего направления генного потока через Берингию.
Обсуждение результатов исследований
Результаты данного исследования позволяют оценить недоступный для морфологического шага эффект межвидовой гибридизации на генетическую целостность гибридизирующих таксонов, обыкновенной и пестроносой крякв. Проведенное исследование демонстрирует важность использования больших выборок для реконструкции филогении близкородственных видов в связи с возможной пара- или полифилией исследуемых таксонов.
Выявленная низкая генетическая дифференциация вместе с данными о миграциях и расселении обыкновенной кряквы, свидетельствует об обмене генами между достаточно удаленными друг от друга географическими популяциями. В то же время, обнаружено и ограничение генного потока через Берингию в азиатском направлении из Северной Америки. Достаточно дифференцированной генетически оказалась частично оседлая популяция обыкновенной кряквы Алеутских островов.
Помимо, большое значение для промысла и спортивной охоты, утки известны как переносчики возбудителей многих инфекционных заболеваний, среди которых в последнее время наиболее часто упоминается вирус птичьего гриппа. Очагом этой инфекции считают Юго-Восточную Азию, где зимуют преимущественно утки из Дальневосточного региона.
Таким образом, знание популяционно-генетической структуры уток в целом и, в частности, кряквы обыкновенной, как вида доминирующего по численности, необходимо не только для выделения популяционных единиц для хозяйственного управления, но и для изучения возможных путей переноса различных вирусных инфекций в ходе миграций утиных.
Выводы
1. По данным ИАРО-РСЯ анализа близкородственные виды A.platyrhynchos и A.zonorhyncha, несмотря на значительную внутривидовую генетическую изменчивость, обладают высоким генетическим сходством. ЯАРЭ-спектры фенотипического гибрида также не отличаются от родительских видов. Высокое генетическое сходство A.platyrhynchos и A.zonorhyncha несомненно является предпосылкой для успешной межвидовой гибридизации и появления жизнеспособных и фертильных гибридов.
2. Сравнительный анализ морфологии гибрида A.platyrhynchos и A.zonorhyncha родительских видов выявил сложное, мозаичное распределение признаков у гибрида, а также появление новых признаков, как промежуточных между гомологичными признаками родительских форм, так и уникальных.
У гибрида отмечены некоторые признаки обыкновенной кряквы, типично проявляющиеся при ее гибридизации с другими видами уток.
3. Данные секвенирования участков мтДНК и яДНК подтвердили гипотезу гибридизации между обыкновенной и пестроносой кряквами на юге Дальнего Востока России.
Неравное соотношение А и В групп гаплотипов мтДНК согласуется с гипотезой асимметричной гибридизации. Асимметрия подразумевает преимущественный тип скрещивания самцов пестроносой кряквы с самками обыкновенной кряквы, а не наоборот.
4. Наличие двух групп гаплотипов мтДНК у обыкновенной кряквы A.platyrhynchos в Азии (Приморский край) и в Северной Америке (Аляска, Алеутские острова) согласуется с гипотезой гибридизации A.platyrhynchos с A.zonorhyncha на юге Российского Дальнего Востока и гипотезой незавершенной сортировки линий гаплотипов мтДНК A.platyrhynchos ,1 на североамериканском континенте.
5. Значительные различия в соотношении А и В групп гаплотипов в выборках A.platyrhynchos от западной России до Аляски свидетельствуют в пользу преимущественно одностороннего межконтинентального потока генов в направлении с запада на восток через Берингию.
6.В целом современному популяционному подразделению A.platyrhynchos соответствует слабая географическая структурированность генетической изменчивости по данным мтДНК. Эта ситуация, особенно выраженная в Евразии, обусловлена влиянием генного потока между популяциями.