Коллектив учёных из Томского госуниверситета, Алтайского госуниверситета и Ягеллонского университета (Краков, Польша) расшифровал геном сибирских видов ковылей. Открытие позволило показать, как эволюционировали эти растения, и рассчитать, что всплеск разнообразия ковылей в Сибири произошел в начале последнего ледникового периода.
Научная статья группы исследователей лаборатории «Гербарий» ТГУ вышла в высокорейтинговом журнале BMC Plant Biology. Учёные описали, как происходила гибридизация и интрогрессия у ковылей, и подтвердили гипотезу: 5 разных видов ковылей, имеющих неопушенную ость и произрастающих по большей части на территории Сибири, в процессе эволюции скрещивались между собой, а также проходили интрогрессию — обратное скрещивание с родительскими видами. Поэтому виды этих ковылей схожи друг с другом по морфологическим признакам.
Полевые исследования лаборатории «Гербарий» ТГУ. Фото: ТГУ
«Мы хотели разобраться в сложном комплексе ковылей, которые морфологически очень близки между собой и почти не различаются внешне. Основной их ареал расположен в Сибири, поэтому нам было важно провести это исследование. Кто, если не мы? Мы сделали качественный молекулярный анализ образцов ковыля и получили полное подтверждение всех наших гипотез, которые были сформулированы еще на этапе изучения морфологии», — рассказывает старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Гербарий» ТГУ Полина Гудкова.
В исследовании были использованы 309 образцов ковыля. Их ботаники собирали на обширной территории России от Забайкальска до Оренбурга, а также в Центральной Азии. Так исследователи смогли получить репрезентативный материал, который позволил сделать вывод о том, что изучаемая группа ковылей тысячелетиями проходила через процессы гибридизации и интрогрессии. Эти процессы — важный механизм их эволюции.
Ковыль. Фото: ТГУ
Исследователи рассказывают, что статья — результат продолжительной научной работы. Более 10 лет учёные проводили экспедиции и анализировали материал.
«В исследовании мы впервые объединили морфологические и молекулярные данные в один анализ, чтобы выявить сложную структуру гибридизации между несколькими близкородственными видами ковылей», — поясняет Евгений Баяхметов, аспирант Ягеллонского университета и сотрудник НИЛ «Гербарий» ТГУ.
Кроме того, учёные смогли вычислить время существования последнего общего предка изучаемых таксонов и рассчитать, когда появились популяции современных видов. Это произошло в плейстоцене во время последнего ледникового похолодания около 100 тысяч лет назад.
Общая карта распространения (а) S. baicalensis (желтый), S. capillata (красный), S. grandis (зеленый), S. krylovii (синий) и места отбора образцов (б) в Восточном Казахстане и на юго-западе Сибири (Россия), (в) на юго-востоке Сибири и (г) в Восточном Кыргызстане. Пунктирными линиями обозначены гипотетические границы. Цветными кружками обозначены виды, обитающие в пронумерованных местах. Фото: BMC Plant Biology
Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда (грант № 19-74-10067).
Источник: ТГУ
