Исследована демографическая история в популяциях тихоокеанского лосося кижуча северо-востока России
Сотрудники Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН исследовали генетическое разнообразие митохондриальной ДНК (mtDNA) и демографическую историю популяций тихоокеанского лосося кижуча (Oncorhynchus kisutch) в северо-восточной части России. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Russian Journal of Marine Biology.
Кижуч (Oncorhynchus kisutch Walbaum, 1792) — наименее многочисленный вид тихоокеанских лососей рек северной части Тихого океана. Тем не менее, это один из важнейших объектов коммерческого промысла и аквакультуры. Ареал кижуча охватывает реки североамериканского побережья на западе и азиатское побережье северо-востока России. Угнетённое состояние запасов, наблюдаемое с конца 1980-х годов в западной части ареала вследствие интенсификации морского и прибрежного рыболовства, требует комплексных подходов к изучению динамики численности популяций.
Структура популяций кижуча изучена меньше всего по сравнению с популяциями других видов тихоокеанских лососей из-за растянутого нереста, относительно низкой численности и слабой доступности нерестовых скоплений для исследований. В этом отношении исследования генетической структуры популяций кижуча могут иметь большое значение для разработки стратегий сохранения биоразнообразия и рекомендаций по рациональному управлению ценными ресурсами тихоокеанских лососей.
Настоящая работа посвящена исследованию генетического разнообразия и демографических процессов в популяциях кижуча (Oncorhynchus kisutch) северо-восточной части России в связи с колебаниями климата в прошлом. Биологи на основе исследований изменчивости маркеров мтДНК и коалесцентного моделирования реконструировали события дивергентной эволюции генеалогических линий в популяциях кижуча в азиатской части ареала.
Материалом для исследования послужили образцы, собранные в различных реках северо-востока России с 1994 по 2022 годы. Для оценки генетической изменчивости кижуча был проанализирован полиморфизм нуклеотидных последовательностей субъединицы 2 НАДН-дегидрогеназы и цитохром b оксидазы мтДНК генов общей длиной 2112 п.н. у 133 особей. Оказалось, что существуют две гаплогруппы, разделенные пятью шагами мутации. Согласно хронограмме, полученной на основе байесовского анализа датирования, начальный этап дивергенции гаплогрупп начался около 182 тысяч лет назад. Внутри гаплогрупп было выявлено несколько периодов дивергенции гаплотипов соответствующих максимумам позднего плейстоцена и голоцена.
По мнению авторов, история дивергенции гаплотипов и формирование современных популяций кижуча в регионе отражает палеоклиматические колебания в прошлом. Наличие двух митохондриальных филогрупп кижуча можно объяснить образованием двух популяций с ограниченным обменом генами в прошлом. Изолированное существование таких популяций в условиях эффекта «бутылочного горла» и эффекта основателя может привести к дрейфу генов и отбору на определённых этапах эволюции.
«Это подтверждает ранее сделанные выводы о том, что демографическая история этого вида тесно связана с ледниковыми и межледниковыми фазами плейстоцена, а пространственная структура состоит из многочисленных нерестовых популяций с ограниченным потоком генов», — считают авторы работы.
Источник: пресс-служба ННЦМБ ДВО РАН.
