Филогеномика круглоголовок Евразии

В журнале Molecular Phylogenetics and Evolution опубликовано масштабное исследование, посвященное эволюционной истории ящериц рода Phrynocephalus (круглоголовки), широко распространенных в засушливых регионах Евразии – от Прикаспия до Тибетского нагорья. Работа, выполненная международной группой ученых при участии научного сотрудника Зоологического музея МГУ Романа Алексеевича Назарова, впервые представляет столь детальную картину происхождения и расселения этих рептилий на основе анализа полных геномов.

Несмотря на многолетние исследования, филогенетическое древо круглоголовок оставалось одной из самых запутанных страниц в герпетологии. Использование коротких маркеров (фрагментов митохондриальной или ядерной ДНК) давало противоречивые результаты. В новом исследовании ученые применили подход полногеномного секвенирования, собрав 26 образцов, которые охватывают практически весь ареал рода. Это позволило выделить более 4,8 миллиона высококачественных однонуклеотидных вариантов и построить надежную филогенетическую схему.

Анализ подтвердил, что все современные виды круглоголовок делятся на три крупные эволюционные ветви (клады):

1.    Переднеазиатская клада (Западная Азия);

2.    Среднеазиатская клада;

3.    Живородящая клада (виды, обитающие на Тибетском нагорье и прилегающих территориях).

Однако главная интрига скрывалась внутри этих ветвей. Исследователи обнаружили значительное филогенетическое несогласие между данными ядерного и митохондриального геномов, что указывало на сложную эволюционную историю, не сводимую к простому «дереву жизни». 

Ключевым открытием стало происхождение Phrynocephalus mystaceus – самой крупной и морфологически уникальной ушастой круглоголовки. Ранее её положение в системе рода вызывало ожесточенные споры: одни исследователи относили её к отдельному роду Megalochilus, другие помещали в разные участки филогенетического древа.

Применяя комплекс методов обнаружения интрогрессии, авторы работы пришли к однозначному выводу: P. mystaceus имеет гибридное происхождение. Этот вид возник в результате древнего скрещивания между предками двух крупных клад – Западной и Центральной Азии, причем генетический вклад каждой из линий оказался почти равным (около 51% и 49%). Это редкий случай «сбалансированной гибридизации», когда гибридный вид получает примерно половину генома от каждой из родительских форм.

Помимо генетики, ученые восстановили хронологию и географию эволюционных событий. Согласно оценкам времени дивергенции, основанным на 5095 филогенетически согласованных участках генома, предок всех современных круглоголовок появился в среднем эоцене, около 39,72 млн лет назад, в регионе Центральной Азии и Иранского нагорья. 

Ознакомиться с полным текстом статьи можно по ссылке