Виктория Семеновна Шнеер – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биосистематики и цитологии БИН РАН. - презентация

1 Виктория Семеновна Шнеер – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биосистематики и цитологии БИН РАН.

2 Репродуктивная изоляция не признается лучшим критерием видов Видообразование не требует аллопатрии Естественный отбор – главная причина видообразования Большинство эволюционистов сомневается в реальности видов J.Mallet The species revolution (2001) J. EVOL. B IOL. 14:

3 Ставится под сомнение безусловность репродуктивной изоляции как критерия видов и показана пористость барьеров Понижается значение географической изоляции (аллопатрии) и доказаны случаи симпатрического видообразования у животных и растений Видообразование затрагивает не весь геном, а отдельные гены Ставится под сомнение непременное существование видовых границ Ставится под сомнение роль эффекта горлышка бутылки и принципа основателя как ведущих факторов видообразования Получено много аргументов в пользу естественного отбора как главного фактора видообразования, в частности при адаптации к новым условиям Придается большее значение гибридизации и полиплоидии у растений, которые распространены гораздо больше, чем полагали 20 лет назад Изменения в представлениях о виде и видообразовании (по J.Mallet, 2003 и др.; L.Rieseberg, J.Wendel, 2004 и др.)

4 Географическая изоляция малых популяций. Сопровождается изменением целых геномов, репродуктивной изоляцией и прекращением потока генов. Экологическая дифференциация в крупных популяциях в результате отбора. Сопровождается дивергенцией отдельных генов, носящей т.о. мозаичный характер и затрагивающий небольшие сегменты хромосом, частичной репродуктивной изоляцией и уменьшением потока генов Два взгляда на видообразование

5 Графическое изображение разделения продуктов секвенирования ДНК в капилляре автоматического секвенатора ДНК штрихкодирование - это стандартизированный метод видовой идентификации животных и растений по минимальной последовательности ДНК

6 1. ДНК-штрихкодование подразумевает наличие и хранение следующих элементов: 1. Стандартная последовательность ДНК 2. Описание образца и сопутствующая информация 3. Изображение образца 4. Образец (и/или его ткани), из которого выделена ДНК 5. Препарат ДНК

7 ДНК-штрихкодирование метод молекулярной идентификации растений 1.Мультилокусный подход (MBC – multilocus barcode) 2.Двухэтапный подход: I этап – отнесение к крупной группе, II этап – определение видовой принадлежности) matK 1600 нп матураза rpoC нп 1 субъединица -1 РНК полимеразы rpoB нп субъединица РНК полимеразы accD 1600 нп субъединица ацетил-КоА-карбоксилазы ccsA (YCF5) 900 нп белок, участвующий в синтезе цитохромов rbcL 1450 нп субъединица фермента Rubisco ndhJ 1200 нп субъединица никотинамид -дегидрогеназы psbA-trnH 100 – 1000 нп межгенный спейсер Кандидаты на роль ДНК-штрихкодов растений

8 Анализ ITS Полифилия родов Зонтичных Selinum Angelica Ligusticum Valiejo-Roman C.M., Shneyer V.S., Samigullin T.H., Terentieva E.I., Pimenov M.G. (2006) Plant Systematics and Evolution 257: 25–43 В Генбанке есть более ITS последовательностей представителей Зонтичных: более 960 видов из > 300 родов. Более 30 родов - немонофилетичны

9 Анализ ITS RAPD - анализ

10 Bickford D., Lohman D.J., Sodhi N. S., Ng P.K.L., Meier R., Winker K., Ingram K.K. Das I Cryptic species as a window on diversity and conservation // Trends Ecol. Evol. 22: криптические виды - виды-двойники

11 Из-за частой межвидовой гибридизации и сетчатой эволюции для разрешения отношений видов растений в большей мере, чем при изучении высших таксонов, необходимо использование множественных независимых маркеров, ядерных и органельных. Отсутствие конгруэнтности соответствующих топологий- свидетельство гибридизации

12 n = 26 n=12 ПолиплоидыДиплоиды Дивергенция ITS последовательностей между родительскими видами гибридов разной плоидности Chapman M.A., Burke J.M. (2007) Evolution 61: 1773–1780 Были использованы последовательности ITS пар видов (пары из разных семейств покрытосеменных), о которых было достоверно известно, что они образуют жизнеспособные гибриды (только диплоиды или только полиплоиды), и определено генетическое расстояние между такими парами видов.

13 Я не знаю другой научной революции которая повлекла бы такой ренессанс парадигм прошлого. Мы как будто выходим из 60-летних блужданий в тупике, настоящего средневековья на фоне быстрого шага современной науки. Конечно за это время накоплено много данных, а идеи Добржанского/Майра стимулировали поиск, т.е. время не было потрачено впустую. В конечном результате, кажется, мы приходим к тому, чего впервые попытался достичь «Новый синтез» 30-40х годов: слияние Дарвинизма и генетики в общую теорию видообразования. J.Mallet The species revolution (2001) J. EVOL. B IOL. 14: