Кравченко та ін., 2018. Геміклональне спадкування у зелених жаб: випадковий курйоз, перехідний стан чи закономірний етап розвитку?

ГЕМІКЛОНАЛЬНЕ СПАДКУВАННЯ У ЗЕЛЕНИХ ЖАБ: ВИПАДКОВИЙ КУРЙОЗ, ПЕРЕХІДНИЙ СТАН АБО ЗАКОНОМІРНИЙ ЕТАП РОЗВИТКУ?

Кравченко М., Пустовалова Е., Федорова А., Шабанов Д.

Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

e-mail: marinakravchenko2106[]gmail.com, shabanov[]karazin.ua

M. Kravchenco, E. Pustovalova, A. Fedorova, D. Shabanov. HEMICLONAL INHERITANCE OF WATER FROGS: OCCASIONAL INCIDENT, TRANSITION STATE OR THE NATURAL STAGE OF DEVELOPMENT? We propose hypothesis that defines hemiclonal inheritance as a rare natural evolutional way to overcome interspecies hybrid sterility (as well as clonality and polyploidy). The main consequences of hemiclonal inheritance are clonal evolution of genomes and homological interspecies recombination. On the example of hybridogenic Pelophylax esculentus complex we discuss possible reasons and steps of evolution of hemiclonal population systems (HPS). We also discuss unique types of HPS that are typical for the Siverskyi Donets center of diversity of water frogs.

Keywords: Pelophylax esculentus complex, hibridogenesys, hemiclonal population systems, recombination, multilevel selection.

 

Геміклональне спадкування у зелених жаб (рис. 1) часто розглядають як певний етап становлення гібридного тетраплоїдного виду [1]. Так, у зелених ропух триплодія може бути як випадковістю, так і етапом виникнення гібридних видів [6]. На відміну від ропух, популяційні системи зелених жаб, що містять триплоїдів, закономірно виникають у багатьох місцях ареалу [7] і здатні до стійкого і тривалого існування [3, 4].

Ми розглядаємо геміклональність як закономірний (хоча й рідкісний) шлях подолання стерильності міжвидових гібридів (рис. 2). Ми пропонуємо гіпотезу щодо шляху походження цього феномену та характеру добору, що його забезпечує (рис. 2, 3).

Рис. 1. Геміклональне відтворення міжвидових гібридів зелених жаб та типові HPS в Сіверсько-Донецькому центрі їх різноманіття

Рис. 2. Вірогідний механізм походження геміклонального спадкування

Рис. 3. Вірогідні етапи еволюції HPS зелених жаб

Результатами геміклонального спадкування є клональна еволюція геномів, одним з наслідків якої є явище гібридної амфігаметності (= гібридної амфіспермії) [2, 4], а також гомологічна міжвидова рекомбінація між батьківськими видами.

  1. Боркин Л. Я., Даревский И. С. Сетчатое (гибридогенное) видообразование у позвоночных // Ж. общ. биол. 1980. Т. 41 (4). С. 485–506.

  2. Боркин Л. Я., Зиненко А. И., Коршунов А. В., Лада Г. А. и др. Массовая полиплоидия в гибридогенном комплексе Rana esculenta (Ranidae, Anura, Amphibia) на Востоке Украины // Мат. І конф. Укр. Герпетологічного Тов-ва. К.: Зоомузей ННПМ НАНУ, 2005. С. 23–26.

  3. Шабанов Д. А. Еволюційна екологія популяційних систем гібридогенного комплексу зелених жаб (Pelophylax esculentus complex) Лівобережного лісостепу України. Автор. дисс. д.б.н. 03.00.16 — екологія. Дніпропетровськ, 2015. 36 с.

  4. Шабанов Д. А., Бірюк О. В., Коршунов О. В., Кравченко М. О. Поширення різних типів геміклональних популяційних систем гібридогенного комплексу зелених жаб (Pelophylax esculentus complex) у басейні Сіверського Донця // Сучасний стан та охорона природних комплексів в басейні Сіверського Дінця. Святогірськ, 2017. С. 139-144.

  5. Biriuk O., Shabanov D., Korshunov O., Borkin L. et al. Gamete production patterns and mating systems in water frogs (hybridogenetic Pelophylax esculentus complex) in North-Western Ukraine // J. of Zool. Systematics and Evolut. Res., 2015. — Vol. 54 (3). P. 215–225.

  6. Borkin L. J., Shabanov D. A., Brandler O. V., Kukushkin O. V. et al. A case of natural triploidy in European diploid green toad (Bufo viridis), with some distributional records of diploid and tetraploid toads // Russian Journal of Herpetology, 2007. – Vol. 14 (2). P. 121–132.

  7. Plötner J. Die westpaläarktichen Wasserfrösche. Bielefeld, 2005. 161 S.

Кравченко М., Пустовалова Е., Федорова А., Шабанов Д. Геміклональне спадкування у зелених жаб: випадковий курйоз, перехідний стан чи закономірний етап розвитку? / Матеріали наукової конференції «Стан і біорізноманіття екосистем Шацького національного природного парку та інших природоохоронних територій», смт Шацьк, 13–16 вересня 2018 р. – Львів : СПОЛОМ, 2018. – С. 69-73.