ИСТИНА

Структура таксономического разнообразия тех или иных организмов в пределах определенной территории складывается в результате взаимодействия филогенетической и исторической компонент. Каждый фаунистический комплекс в процессе формирования «рекрутирует» свои составные части из других, и не всегда ближайших, фаун. Опираясь на реконструированную филогению, можно с определенной достоверностью установить родственные связи того или иного таксона и центр его происхождения, и воссоздать историю его расселения и формирования современного ареала. Рукокрылые – одна из приоритетных групп млекопитающих с точки зрения таксономических, эколого-фаунистических и биомедицинских исследований. При этом таксономические и филогенетические взаимоотношения рукокрылых исследованы недостаточно. Это в большой степени касается Восточной и Юго-Восточной Азии, где до сих пор филогенетические исследования рукокрылых носят фрагментарный характер. Многие широкоареальные роды рукокрылых (Pipistrellus, Plecotus, Myotis, Eptesicus, Miniopterus и др.) изучены в этом регионе заметно слабее, чем в западной Палеарктике. Между тем, Юго-Восточная Азия – это один из ключевых регионов разнообразия рукокрылых в целом и предполагаемый центр происхождения многих таксонов, а Восточная Азия обладает наиболее богатой фауной рукокрылых в Палеарктике. В рамках проекта мы предполагаем изучить филогенетические отношения в ряде восточноевразийских таксонов рукокрылых на внутри- и межвидовом уровне. Обладая опытом проведения таксономических и филогенетических исследований рукокрылых, и доступом к обширным коллекционным материалам (включая пробы тканей) из Восточной и Юго-Восточной Азии, мы предполагаем, что наш проект позволит внести ясность в представления о истории расселения и взаимодействия модельных таксонов в плейстоцене, подтвердить (или опровергнуть) существующие сценарии о путях проникновения исходно тропических форм в субтропики и умеренные области. Параллельно наши данные позволят составить представление о филогеографии некоторых распространенных видов рукокрылых (а, соответственно, и об их внутривидовой таксономической структуре). В рамках проекта будут получены данные о морфологических границах и степени их выраженности у ряда азиатских линий родов Pipistrellus, Miniopterus, отдельных групп видоа Myotis (не охваченных другими текущими проектами); впервые будут получены последовательности ядерных генов для ряда видов из этих родов и репрезентативные выборки последовательностей митохондриальных генов. На основании интегративного подхода предполагается уточнить филогенетические отношения и границы таксонов в родах Pipistrellus, Myotis, и Miniopterus, в первую очередь – их восточноазиатских линий. Мы ожидаем, что выявленные в ходе проекта филогенетические отношения позволят прояснить регионы происхождения модельных таксонов и примерное время их вселения во внетропические области Восточной Азии, что с определенными оговорками может быть экстраполировано восточноазиатскую хироптерофауну в целом.

The structure of the taxonomic diversity of certain organisms within a certain territory is formed as a result of the interaction of phylogenetic and historical components. Each faunal complex in the process of formation "recruits" its constituent parts from other, and not always the closest, faunas. Based on the reconstructed phylogeny, it is possible to establish with some certainty the relationships of this or that taxon and the center of its origin, and to recreate the history of its dispersion and the formation of the modern range. Bats are one of the priority groups of mammals from the point of view of taxonomic, ecological-faunistic and biomedical research. At the same time, the taxonomic and phylogenetic relationships of bats have been insufficiently studied. This is largely the case in East and Southeast Asia, where phylogenetic studies of bats are still fragmentary. Many widespread bat genera (Pipistrellus, Plecotus, Myotis, Eptesicus, Miniopterus, etc.) are much less studied in this region than in the western Palaearctic. Meanwhile, Southeast Asia is one of the key regions for bats diversity in general and the supposed center of origin of many taxa, while East Asia has the richest bats fauna in the Palaearctic. Within the framework of the project, we intend to study phylogenetic relationships in a number of East Eurasian bats taxa at the intra- and interspecific levels. Having experience in taxonomic and phylogenetic studies of bats, and access to extensive collection materials (including tissue samples) from East and Southeast Asia, we assume that our project will clarify the understanding of the history of dispersal and interaction of model taxa in the Pleistocene, confirm (or refute) the existing scenarios about the ways of penetration of the originally tropical forms into the subtropics and temperate regions. In parallel, our data will allow us to get an idea of the phylogeography of some common bat species (and, accordingly, their intraspecific taxonomic structure). The project will obtain data on morphological boundaries and their degree of expression in a number of Asian lineages of the genera Pipistrellus, Miniopterus, particular species groups of Myotis (not covered by other ongoing projects); for the first time, nuclear gene sequences for a number of species from these genera and representative samples of mitochondrial gene sequences will be obtained. Based on the integrative approach, it is proposed to clarify the phylogenetic relationships and boundaries of taxa in the genera Pipistrellus, Myotis Miniopterus, primarily in their East Asian lineages. We expect that the phylogenetic relationships identified during the project will clarify the regions of origin of model taxa and the approximate time of their introduction into extratropical regions of East Asia, which, with certain reservations, can be extrapolated to the East Asian chiropterofauna as a whole.

Будут собраны и проанализированы краниометрические и одонтометрические промеры репрезентативных выборок ночниц (Myotis) из групп видов «daubentonii» и «muricola», длиннокрылов (Miniopterus) из видового комплекса «fuliginosus», и сформулированы гипотезы о морфологических границах между таксонами. Будет сформирован набор апробированных праймеров для индивидуальной ПЦР родов Pipistrellus и Miniopterus. Будут получены последовательности для семи ядерных генов комплекса «Myotis muricola»; будут получены последовательности двух митохондриальных генов для выборок модельных видов Pipistrellus и Miniopterus. Будет осуществлен анализ филогенетических отношений в комплексе «Myotis muricola», данные по молекулярной филогенетике будут соотнесены с результатами краниометрии. По данной теме будет подготовлена публикация. Будет произведен предварительный филогенетический анализ для представителей родов Pipistrellus и Miniopterus, оценено соответствие начальной гипотезе о центрах возникновения и путях расселения этих таксонов и необходимость сбора дополнительных данных по ним.

У членов коллектива есть многолетний опыт сбора и сохранения полевого материала (в частности, проб для выделения ДНК) как в условиях умеренного климата, так и в тропиках, опыт выделения ДНК и анализа полученных генетических последовательностей, сбора и анализа морфометрических данных. Коллектив обладает опытом исследований в области таксономии и филогенетики мелких млекопитающих, в первую очередь – рукокрылых. К настоящему времени коллективом накоплены и частично опубликованы материалы по морфологическому и генетическому разнообразию в ряде таксонов из семейств Vespertilionidae и Hipposideridae, в родах Barbastella и Myotis выявлены новые для науки виды. В роде Eptesicus был обнаружен и описан сложный случай скрытого таксономического разнообразия, связанного со множественными заимствованиями митохондриальных геномов. В роде Plecotus выявлен и описан случай параллелизма при освоении сходной среды неродственными видами. В рамках работ по таксономии рукокрылых членами коллектива было описано шесть новых для науки видов и три подвида с территории Евразии; нескольким «забытым» таксонам возвращен их прежний статус, один из ранее признававшихся видов сведен в синонимы. Выявлены и описаны таксоны надвидового ранга (подрод Alionoctula в составе рода Pipistrellus, и род Mirostrellus); в ходе описания первого из них показана необходимость глобальной ревизии «нетопырей». В большинстве случаев ранг и родственные связи выявленных форм подтверждены на основе интегративного подхода с учетом как морфологических, так и генетических данных. Имеющиеся в распоряжении коллектива оригинальные молекулярно-генетические данные создают надежную базу как для выявления случаев скрытого таксономического разнообразия, так и для поиска таксономически и диагностически значимых морфологических структур, характеризующих выявленные группировки. Коллектив обладает постоянно пополняемой базой краниометрических данных различных таксонов рукокрылых.

В рамках проекта были изучены внутри- и межвидовые таксономические взаимоотношения ряда рукокрылых фауны Восточно и Юго-Восточной Азии. Все запланированные в рамках проекта научные результаты были достигнуты. Митохондриальные маркеры cytb и COI достаточно надежно разделяют Myotis muricola и M. ater, при этом материковые и островные M. ater также образуют собственные клады со сходным уровнем дистанций (около 5%, что близко к пороговому значению различий между видами в роде Myotis). По данным анализа шести ядерных генов M. ater и M. muricola также образуют отдельные группы, дистанция между которыми составляет около 0.65%, что в целом соответствует уровню различий между близкими видами у млекопитающих. Результаты факторного анализа на основе 21 краниометрического промера показывают разделение M. muricola и M. ater на уровне, ожидаемом для близких видов. Результаты дискриминантного анализа также согласуются с мнением о видовой самостоятельности M. muricola, M. cf. ater из материковой Азии и M. ater с островов Австралазии. Разделение этих выборок достоверно (p<0.0001); при этом разные географические выборки M. muricola широко перекрываются. Данные морфологии позволяют с высокой вероятностью разделять M. muricola и M. ater. Типовая территория M. ater фиксирована нами как о. Тернате; материковую Азию, по-видимому, населяет еще не описанный таксон. Изучение внутривидовой структуры трех бореальных восточноазиатских ночниц выявляет наличие у них сравнительно сложных филогеографических паттернов. У Myotis longicaudatus выделены три незначительно (менее 1%) различающихся кластера: сибирский, дальневосточный и островной. Различия между сибирскими и дальневосточными популяциями отчасти поддерживаются также данными морфометрии (Главные компоненты и Дискриминантный анализ) и различиями в оптимальных условиях среды при моделировании ареалов. У M. petax выявлено пять гаплогрупп, из которых четыре (корейская, охотская, амурская и сибирская) – материковые, и одна распространена на Кунашире (и, вероятно, на Хоккайдо). На юге приморья обнаружен изолированный анклав сибирской гаплогруппы, свидетельствующий о достаточно сложном сценарии расселения вида в регионе. Филогеографический паттерн M. sibiricus обнаруживает 3 гаплогруппы, в целом сходные по распространению с гаплогруппами M. longicaudatus: сибирская, дальневосточно-амурская и островная. Зона контакта первых двух гаплогрупп расположена в западном Забайкалье. В целом, для всех трех рассмотренных видов характерно существование «островной» и «сибирской» гаплогрупп. При этом пространственные границы между гаплогруппами у разных видов различны. Дистанции между гаплогруппами и число выявленных гаплотипов у M. sibirica и M. petax больше, чем у M. longicaudatus, что, вероятно, связано с ее более поздним расселением из рефугиумов. В филогеографическом паттерне тропического вида Myotis muricola распределение гаплотипов не имеет выраженной географической приуроченности. Можно предположить, что, в условиях тропической Азии географические барьеры внутри материка менее влияли на динамику распространения вида, чем высотная составляющая, разделявшая равнинные (субэкваториальные) популяции от горных (субтропических). Филогенетические взаимоотношения между видами Pipistrellus и родственных родов были изучены путем анализа последовательностей 2 митохондриальных (cytb и COI) и 4 ядерных генов (RAG2, APOB, DMP и THY). На уровне отдельных генов и их конкатенатов все маркеры поддерживают монофилию трибы Pipistrellini и разделение рода Pipistrellus на «западную» и «восточную» клады. При этом род Nyctalus занимает сестринское положение либо находится внутри «западной» клады. Азиатский род Glischropus занимает сестринское положение к «восточной» кладе либо образует с обеими кладами трихотомию. Самое обособленное положение в «восточной» кладе занимает P. abramus. Таким образом устойчиво поддерживается парафилия рода Pipistrellus и необходимость выделения его частей в самостоятельные таксоны. Митохондриальные гены и конкатенат 4 ядерных генов выявляют скрытое видовое разнообразие внутри группы видов «javanicus»; по крайней мере, один неописанный видовой таксон существует в цетральном и северном Индокитае. Значение генетических p-дистанций между «восточными» и «западными» нетопырями выше, чем между этим кладами (и входящими в них группами видов) и родами Glishropus и Nyctalus. Вероятно, в трибе Pipistrellini имели место два параллельных процесса дивергенции в двух центрах происхождения. В рамках изучения групп нетопырей, выделяемых молекулярными методами, были исследованы качественные признаки зубной системы и морфометрия черепа. На уровне отдельных видов либо комплексов близких видов эти признаки в совокупности работают достаточно хорошо, формируя специфические синдромы, в том числе позволяющие отличить предполагаемый неописанный индокитайский вид. В то же время провести по какому-либо из этих признаков или по их совокупности четкую границу между всеми «западными» и всеми «восточными» нетопырями не представляется возможным. Данные факторного и дискриминантного анализов также не позволяют разграничить «восточных» и «западных» нетопырей. Анализ выборки только из «восточных» нетопырей демонстрирует наличие определенных видоспецифических различий внутри клады. Хотя перекрывания отдельных облаков присутствуют, для части видов они минимальны. В дискриминантном анализе все виды, взятые в качестве обучающих выборок, демонстрируют достоверные различия. В обоих анализах выборка нового вида из Индокитая достаточно хорошо обособлена от родственных таксонов. Был получен полный митогеном Glischropus bucephalus, имеющий общую длину 17023 п.н. и состоящий из 13 белок-кодирующих генов (PCG), 22 генов тРНК и 2 ренов рРНК. В целом по своей длине и структуре он сходен с опубликованными митогеномами Pipistrellus spp. и Nyctalus spp. При реконструкции филогенетических отношений на основании полных последовательностей всех mtPCG, триба Pipistrellini (с родами Pipistrellus, Nyctalus и Glischropus), ее ассоциация с Vespertilionini и наличие в ней двух основных клад имеют максимальную поддержку. G. bucephalus принадлежит к «восточной» кладе, делая, как и в других анализах, род Pipistrellus парафилетическим. Митохондриальные гены хорошо разделяют два близких вида длиннокрылов Miniopterus fuliginosus и M. magnater: средние дистанции между кладами составили 6.0% для cytb и 6.85% для COI. При этом экземпляры из вьетнамской провинции Каобанг однозначно определяются как M. fuliginosus. Данные по ядерным генам этому, по крайней мере, не противоречат. В то же время данные морфометрии, неплохое разделяющие эти два вида, относят экземпляры из Каобанга скорее к M. magnater. Нельзя утверждать, что каобангская популяция не может быть гибридной, но более вероятно существование смещения признаков, приводящее к формированию в регионе необычно крупных M. fuliginosus.