Эволюционная история североамериканских волков

Генетические исследования все детальнее раскрывают роль событий гибридизации в эволюции видов млекопитающих. При этом меняется сам подход к описанию таксономической истории вида. В новой работе группа ученых из Канады и Италии описала богатую гибридизацией эволюционную историю семейства псовых юго-востока Канады.

Особый интерес для исследователей представляли восточные волки (Canis lupus lycaon) и восточные койоты (C. latrans var.). Таксономический статус обеих групп неоднократно подвергался сомнению из-за высокого уровня смешения в них линий волка и койота.

Авторы секвенировали 25 геномов канид — по пять особей из следующих типов: «западные» койоты (из провинции Альберта; кавычки означают, что речь в данном случае идет о местообитании животных, а не о таксономической группе), восточные койоты, восточные волки (те и другие из Онтарио), волки Великих озер и серые волки центра и запада Канады (из Альберты). После добавления ранее опубликованных геномов размер выборки составил 68 особей.

Был проведен анализ популяционной структуры по однонуклеотидным полиморфизмам. При включении в него только участков геномов с высоким охватом оптимальное количество популяционно-генетических кластеров составило 4 — уникальные предковые составляющие наблюдались у серого волка, восточного волка, красного волка и койота. При этом у восточного волка отмечено смешение с серым волком и койотом; у восточных койотов и волка Великих озер — смешение с восточным волком.

Далее авторы использовали несколько компьютерных моделей для реконструкции эволюционной истории исследуемых канид. В частности, ученых интересовало происхождение восточного волка — является ли он продуктом смешения серого волка и койота или же происходит от одной из этих линий. По результатам наиболее вероятной модели восточные волки отделились от линии серого волка около 67 тысяч лет назад (см. рис. 5 в статье). Со времени разделения восточные волки накопили специфичные для этой популяции генетические особенности, которые были обнаружены анализом популяционно-генетической структуры.

Далее, около 38 тысяч лет назад произошло смешение линий восточного волка и койота. Около 8 тысяч лет назад в результате смешения серого волка с восточным возникла линия волка Великих озер. Линия восточных койотов образовалась в результате очередного смешения восточного волка с «западными» койотами. Авторам не удалось точно установить дату этого смешения; по-видимому, это означает, что оно произошло относительно недавно (~100 лет назад). Полученные результаты были воспроизводимы между несколькими методами построения модели.

Наконец, ученые исследовали поток генов между разными канидами при помощи «окраски» хромосом — метода, позволяющего идентифицировать участки генома, характерные для различных линий, и выявить их в геноме конкретной особи. В среднем у особи восточного волка 63% генома «окрашено» как восточный волк, 19% как серый волк и 18% как койот. Длина фрагментов хромосом, отнесенных к восточному волку, значительно (до двух раз) превышает интрогрессные фрагменты, «пришедшие» от серого волка или койота. При этом максимальная длина фрагментов, отнесенных к койоту, была больше, чем отнесенных к серому волку. Это говорит о том, что в родословных по крайней мере некоторых особей восточного волка интрогрессия койота произошла позднее, чем интрогрессия серого волка.

Таким образом, работа дополнительно прояснила запутанную эволюционную историю канид юго-востока Канады. Авторы отмечают, что эти результаты поддерживают признание восточного волка как отдельного вида. Это особенно важно в природоохранном контексте — несмотря на формальное признание его видового статуса, малочисленные и уязвимые популяции восточного волка для целей регуляции численности рассматриваются как единый вид с восточными койотами и волком Великих озер.

Частота вспышек собачьей чумы влияет на окраску волков

Современные собаки произошли от двух популяций волков из разных частей Евразии