Древняя ДНК раскрыла историю гигантских черепах

До прибытия человека в экосистемах островов западной части Индийского океана доминировали гигантские черепахи. К настоящему времени сохранилась только одна нативная популяция гигантских черепах. Она представлена видом Aldabrachelys gigantea и проживает на атолле Альдабра, в западной части Сейшельских островов. Систематика и биогеография гигантских черепах до сих пор оставались предметом дискуссий. Исследование, опубликованное в Science Advances, прояснило историю этих животных. Ученые также описали неизвестный ранее вид черепах, когда-то населявший остров Мадагаскар.

Вымершие гигантские черепахи Мадагаскара, Маскаренских и Сейшельских островов (включающих о. Альдабра) представлены двумя родами — Aldabrachelys и Cylindraspis. Последние были эндемиками Маскаренских островов; их полностью уничтожили в 1735–1840 гг. Для Мадагаскара в данный момент признано два вида: Al. grandidieri, исчезнувший 1066–1282 года назад, и Al. abrupta, вымерший 635–720 лет назад.

В новом исследовании ученые получили почти из полуископаемых образцов полные митогеномы трех представителей Al. abrupta, пяти представителей Al. granditieri и двух представителей рода Aldabrachelys, не идентифицированных до вида. Идентификация останков проводилась морфологически. Кроме того, были получены митогеномы исторических образцов 12 особей рода Aldabrachelys и двух особей рода Cylindraspis. Образцы были предоставлены музеями Парижа и Лондона. В анализ были включены генетические данные вымерших и ныне живущих видов черепах с изучаемой группы островов, опубликованные в других работах.

По результатам филогенетического анализа, род Cylindraspis представляет самостоятельную кладу, отделившуюся от общего для него и Aldabrachelys предка в эоцене — 39,1 млн лет назад. Данная клада является сестринской по отношению к группе, включающей черепах Африки, Мадагаскара, Сейшельских островов, Индии, Южной Америки, Галапагосов и Багам.

Все исследованные представители рода Aldabrachelys, кроме одного, объединились в одну хорошо дифференцированную группу, включающую также Al. gigantea, обитающую на о. Альдабра. Эта группа находится внутри более широкой группировки, которая получила обозначение MAS (Мадагаскар-Альдабра/Сейшелы). MAS отделилась от группировки, включающей черепах Африки, Индии, Южной Америки, Галапагосов и Багам, около 34,3 млн лет назад.

Внутри MAS ученые выделили три подклады, относящиеся к роду Aldabrachelys. Первая, в которую входит Al. grandidieri, сформировалась в среднем миоцене (15,7 млн лет назад). Ее сестринские линии отделились около 4,5 млн лет назад. Одна из них представлена Al. abrupta. Другая включила в себя все образцы рода Aldabrachelys, которые точно или предположительно происходили с Сейшельских островов.

К удивлению исследователей, один из образцов, изначально идентифицированный как Al. abrupta, оказался сестринским к современному виду черепах Astrochelys yniphora, который населяет северо-запад Мадагаскара и находится под угрозой исчезновения. Согласно полученным результатам, линии этого образца и As. yniphora разошлись около 15,4 млн лет назад, что соответствует времени расхождения других сестринских видов данной группы. Ученые посчитали эту информацию достаточной для выделения особи в новый вид, получивший название Astrochelys rogerbouri n. sp. в честь выдающегося герпетолога Роже Бура. По результатам датирования останков, этот вид обитал на Мадагаскаре, как минимум, вплоть до 1262–1069 лет назад.

Основываясь на результатах исследования, авторы предлагают следующий вариант истории черепах с запада Индийского океана. Клада MAS образовалась в результате одного события миграции из Африки на Мадагаскар с дальнейшей дифференциацией на острове в период от 27,8 до 11,8 млн. лет назад и расселением образовавшихся групп по окружающим островам. Линия Cylindrapsis появилась в результате отдельного события колонизации ныне затопленных островов вулканической горячей точки Реюньона, которое произошло в позднем эоцене. Там линия дифференцировалась и затем расселилась по Маскаренским островам.

Таким образом, исследование проясняет историю дифференциации и расселения черепах Мадагаскара и окружающих островов. Открытие нового вида указывает на то, что древняя фауна этого региона была более разнообразной, чем считалось ранее.

Сборка генома гигантской черепахи с островов Альдабра поможет сохранению вида