19 июня 2019, среда, 15:44
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Родословное древо саранчи

Wikimedia Commons

Генетическое исследование, проведенное учеными из Техасского университета A&M и Музея провинции Ла-Плата в Аргентине, показало, что общий предок всех многочисленных представителей семейства саранчовых жил не в Африке, как считалось раньше, а в Южной Америке.

Саранчовые (Acrididae) обитают во всех частях света за исключением Антарктиды. Из приблизительно одиннадцати тысяч современных видов, входящих в подотряд короткоусых прямокрылых, на долю этого семейства приходится десять тысяч. Они живут на лугах, в степях, в околоводных биоценозах, в пустынях, на альпийских лугах, в различных типах лесов и демонстрируют широкий спектр морфологического, экологического и поведенческого разнообразия. Построить эволюционное древо саранчовых непросто, так как представители разных групп, входящих в это семейство, попадая в сходные экологические условия, приобретали одинаковые внешние черты (конвергентная эволюция), так что, если применять только морфологический анализ, их можно принять за более близких родственников, чем на самом деле.

 Разнообразие саранчовых. Фото: Insect Systematics and Diversity/Ruben Foquet, Ricardo Mariño-Pérez, Hojun Song, Maria Marta Cigliano, Paolo Fontana, Juan Manuel Cardona

В нынешнем исследовании эволюционные отношения между разными саранчовыми устанавливались при помощи анализа ДНК. Авторы работы собрали образцы ядерного и митохондриального генома у 142 видов современных саранчовых из 22 стран. Работы по сбору материала и его анализу заняли десять лет. В результате им удалось построить филогенетическое древо этого семейства, а также установить, что происходят саранчовые из Южной Америки. Раньше считалось, что они возникли в Африке. К этому выводу ученых подталкивало существование в Африке ряда родственных семейств и недостаточная изученность южноамериканских саранчовых. В нынешнем исследовании генетический анализ включал восемь видов, которые не входят в семейство, но родственны ему. Как оказалось, ближайшие внешние родственники саранчовых (семейства Tristiridae, Romaleidae и Ommexechidae) обитают в Южной Америке. Были изучены и ископаемые образцы для калибровки возраста некоторых подсемейств саранчовых, и выяснилось, что самая ранняя отошедшая от их общего корня линия также встречается в Южной Америке. Она включает южноамериканские подсемейства Marelliinae, Pauliniinae, Ommatolapidinae, Leptysminae и Rhytidochrotinae.

По расчетам авторов, семейство саранчовых возникло в палеоцене, около 59,3 миллионов лет назад. В то время Южная Америка и Африка уже были отделены друг от друга, но находились на более близком расстоянии, чем в наши дни. Примерно 57 миллионов лет назад саранчовые смогли пересечь Атлантику и попасть на африканский континент. Они могли это сделать, например, на вырванных бурей и упавших в океан деревьях с побережья или преодолеть этот путь во воздуху. Сходные события – переселение через Атлантический океан, как считается, произошли в некоторых группах амфибий и рептилий.

Hojun Song et al 2018, Insect Systematics and Diversity

Распространившись по Африке, саранчовые далее заселили Европу и Азию, а далее и Австралию. Другая волна саранчовых из Южной Америки проникла в Северную. Генетический анализ указывает также на как минимум три события последующей реколонизации, то есть три группы саранчовых независимо проникали из Старого Света на свою историческую прародину в Америку. Интересно, что хронологически третья из этих волн реколонизации относится к семейству Cyrtacanthacridinae, куда входит род Schistocerca с его знаменитым представителем – пустынной саранчой (Schistocerca gregaria). Она единственный представитель своего рода, живущий в Старом Свете, все остальные ее родственники обитают в Северной и Южной Америке. По подсчетам авторов статьи, род возник в Африке около 6-7 миллионов лет назад, когда расстояние межу африканскими и американскими берегами уже было примерно таким, как сейчас. Но ученые уверены в способности саранчи пересечь Атлантику. В качестве примера они приводят событие 1988 года, когда большая стая пустынной саранчи добралась из Западной Африки до Вест-Индии.

Также исследователи пришли к выводу, что необходимо пересмотреть границы многих подсемейств в составе саранчовых. «Есть несколько подсемейств, таких как Catantopinae и Hemiacridinae, которые считались “таксономическими свалками” в течение многих десятилетий, – говорит один из авторов работы профессор энтомологии Хоцзюнь Сун (Hojun Song). – То есть в этих искусственных группировках накопилось много не связанных между собой групп. Показанный парафилетический характер этих групп – первый шаг к пересмотру таксономии, и мы предвидим, что в ближайшем будущем в классификации саранчовых произойдут важные сдвиги». Это станет целью дальнейшей работы Суна и его коллег. В нынешнем исследовании проанализированы геномы видов, составляющих не более двух процентов всего разнообразия саранчовых. Хотя они были выбраны так, чтобы максимально полно представлять все их группы, для уточнения внутренней классификации потребуется увеличить выборку. Исследователи стремятся, чтобы в итоге построенная ими родословная саранчовых максимально точно отражала их эволюционную историю.

Итоги работы были опубликованы в журнале Insect Systematics and Diversity.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.