Коллектив ученых из Томского, Алтайского и Ягеллонского университетов расшифровал геном сибирских видов ковыля. Открытие позволило показать, как эволюционировали эти растения, и рассчитать, что всплеск разнообразия ковылей в Сибири произошел в начале последнего ледникового периода.
Ковыль / ©Getty images
Некоторые виды ковыля ценятся как кормовые растения, другие служат сырьем для плетения тканей (например, искусственного шелка), а также для изготовления бумаги. Научная статья группы исследователей лаборатории «Гербарий» ТГУ о ковыле вышла в высокорейтинговом журнале BMC Plant Biology.
Ученые описали, как происходила гибридизация и интрогрессия у ковылей, и подтвердили гипотезу: пять разных видов этого растения, имеющих неопушенную ость и произрастающих по большей части на территории Сибири, в процессе эволюции скрещивались между собой, а также проходили интрогрессию — обратное скрещивание с родительскими видами. Поэтому эти виды схожи друг с другом по морфологическим признакам.
«Мы хотели разобраться в сложном комплексе ковылей, которые морфологически очень близки между собой и почти не различаются внешне. Основной их ареал расположен в Сибири, поэтому нам было важно провести это исследование. Кто, если не мы? Мы сделали качественный молекулярный анализ образцов ковыля и получили полное подтверждение всех наших гипотез, которые были сформулированы еще на этапе изучения морфологии», — рассказывает старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Гербарий» ТГУ Полина Гудкова.
В исследовании были использованы 309 образцов ковыля. Их ботаники собирали на обширной территории России от Забайкальска до Оренбурга, а также в Центральной Азии. Так исследователи смогли получить репрезентативный материал, который позволил сделать вывод о том, что изучаемая группа ковылей тысячелетиями проходила через процессы гибридизации и интрогрессии. Эти процессы — важный механизм их эволюции.
Исследователи рассказывают, что статья — результат продолжительной научной работы. Более 10 лет ученые проводили экспедиции и анализировали материал. «В исследовании мы впервые объединили морфологические и молекулярные данные в один анализ, чтобы выявить сложную структуру гибридизации между несколькими близкородственными видами ковылей», — поясняет Евгений Баяхметов, аспирант Ягеллонского университета (Польша) и сотрудник НИЛ «Гербарий» ТГУ.
Кроме того, ученые смогли вычислить время существования последнего общего предка изучаемых таксонов и рассчитать, когда появились популяции современных видов. Это произошло в плейстоцене во время последнего ледникового похолодания около 100 тысяч лет назад. Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда. Авторы статьи – Евгений Баяхметов, Дарья Рыжакова, Полина Гудкова и Марчин Нобис.
