The Colonization History of Iturup Island by the Red-Backed Vole  Craseomys rufocanus  according to the Analysis of the Cytochrome  b  ( cytb ) Fragment

N. I. Abramson; Абрамсон Н. И.; L. S. Tursunova; Турсунова Л. С.; T. V. Petrova; Петрова Т. В.; I. Yu. Popov; Попов И. Ю.; V. V. Platonov; Платонов В. В.; A. V. Abramov; Абрамов А. В.

doi:10.31857/S0016675823080027

История колонизации острова Итуруп красно-серой полевкой Craseomys rufocanus по данным анализа фрагмента гена цитохрома b (cytb)

Авторы: Абрамсон Н.И.¹, Турсунова Л.С.¹, Петрова Т.В.¹, Попов И.Ю.², Платонов В.В.¹, Абрамов А.В.¹
Учреждения:
1. Зоологический институт Российской академии наук
2. Санкт-Петербургский государственный университет
Выпуск: Том 59, № 8 (2023)
Страницы: 946-953
Раздел: ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ
URL: https://journals.rcsi.science/0016-6758/article/view/134638
DOI: https://doi.org/10.31857/S0016675823080027
EDN: https://elibrary.ru/XSESJW
ID: 134638

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

С целью исследования путей колонизации красно-серой полевкой о. Итуруп на основе распределения и численности гаплотипов фрагмента митохондриального гена цитохрома b (662 пн) проведен сравнительный анализ генетической изменчивости популяций полевок из разных локалитетов по периметру острова и полевок островов Хоккайдо, Кунашир и Сахалин, а также прилежащих районов материковой суши. Все изученные экземпляры красно-серой полевки с о. Итуруп (68) представлены единственным гаплотипом, наиболее близким к гаплотипам полевок с о. Сахалин. Только один экземпляр с о. Кунашир, ближайшего к Итурупу, обладал таким же гаплотипом. Еще три экземпляра с этого острова были близки к гаплотипам полевок с о. Сахалин и попадали с ними в одну кладу, большинство же гаплотипов полевок Кунашира близки к гаплотипам полевок Хоккайдо и составляют с ними одну самостоятельную кладу, сильно отличающуюся генетически от особей Сахалина и Итурупа. Полученные данные о генетической изменчивости полевок с о. Итуруп убедительно свидетельствуют в пользу недавнего завоза красно-серой полевки C. rufocanus на этот остров, вероятнее всего с морским транспортом с Сахалина.

Ключевые слова

: красно-серая полевка, филогеография, цитохром b, о. Итуруп, Курильские острова.

Список литературы

Parent C.E., Caccone A., Petren K. Colonization and diversification of Galápagos terrestrial fauna: A phylogenetic and biogeographical synthesis // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2008. V. 363. № 1508. P. 3347–3361. https://doi.org/10.1098/rstb.2008.0118
Sartono S. On pleistocene migration routes of vertebrate fauna in Southeast Asia // Geol. Soc. of Malaysia. Bulletin. 1973. № 6. P. 273–286.
Sato J. A review of the processes of mammalian faunal assembly in Japan: Insights from molecular phylogenetics // Species Diversity of Animals in Japan. Diversity and Commonality in Animals. Tokyo: Springer, 2016. https://doi.org/10.1007/978-4-431-56432-4_3
Dobson M. Patterns of distribution in Japanese land mammals // Mammal Review. 1994. V. 24. № 3. P. 91–111. https://doi.org/10.1111/j.1365-2907.1994.tb00137.x
Wakana S., Sakaizumi M.,Tsuchiya K. et al. Phylogenetic implications of variations in rDNA and mtDNA in red-backed voles collected in Hokkaido, Japan, and in Korea // Mammal Study. 1996. V. 21. № 1. P. 15–26. https://doi.org/10.3106/mammalstudy.21.15
Kohli B., Fedorov V., Waltari E., Cook J. Phylogeography of a Holarctic rodent (Myodes rutilus): Testing high-latitude biogeographical hypotheses and the dynamics of range shifts // J. Biogeography. 2014. V. 42. P. 377–389. https://doi.org/10.1111/jbi.12433
Богатов В.В. Биогеографические проблемы Курильского архипелага // Растительный и животный мир Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 2002. С. 150–160.
Hoekstra H., Fagan W. Body size, dispersal ability and compositional disharmony: The carnivore-dominated fauna of the Kuril Islands // Diversity and Distributions. 1998. V. 4. P. 135–149. https://doi.org/10.1046/j.1365-2699.1998.00016.x
Belousova M., Belousov A., Miller T. Kurile Islands // Encyclopedia of Islands. Berkeley, Los Angeles, London: University of California Press, 2009. P. 520–524.
Razjigaeva N.G., Ganzey L.A., Grebennikova T.A. et al. Holocene climatic changes and vegetation development in the Kuril Islands // Quaternary International. 2013. V. 290–291. P. 126–138. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.06.034
Khlyap L.A., Bobrov V.V., Warshavsky A.A. Biological invasions on Russian territory: Mammals // Russ. J. Biol. Invasions. 2010. V. 1–2. P. 127–140. https://doi.org/10.1134/S2075111710020128
Frisman L.V., Kartavtseva I.V., Pavlenko M.V. et al. Gene-geographic variation and genetic differentiation in red-backed voles of the genus Clethrionomys (Rodentia, Cricetidae) from the Region of the Sea of Okhotsk // Russ. J. Genetics. 2002. V. 38. P. 538–547. https://doi.org/10.1023/A:1015595315205
Abramson N., Petrova T., Dokuchaev N. et al. Phylogeography of the gray red-backed vole Craseomys rufocanus (Rodentia: Cricetidae) across the distribution range inferred from nonrecombining molecular markers // Russ. J. Theriology. 2012. V. 11. P. 137–156. https://doi.org/10.15298/rusjtheriol.11.2.04
Ishibashi Y., Saitoh T., Abe S., Yoshida M.C. Sex – related spatial kin structure in a spring population of grey – sided voles Clethrionomys rufocanus as revealed by mitochondrial and microsatellite DNA analyses // Mol. Ecology. 1997. V. 6. № 1. P. 63–71. https://doi.org/10.1046/j.1365-294x.1997.00152.x
Ims R.A. Kinship and origin effects on dispersal and space sharing in Clethrionomys rufocanus // Ecology. 1989. V. 70. № 3. P. 607–616. https://doi.org/10.2307/1940212
Iwasa M.A., Utsumi Y., Nakata K. et al. Geographic patterns of cytochrome b and sry gene lineages in the gray red-backed vole Clethrionomys rufocanus from Far East Asia including Sakhalin and Hokkaido // Zool. Sci. 2000. V. 17. № 4. P. 477–484. https://doi.org/10.2108/0289-0003(2000)17[477:GPO-CBA]2.0.CO;2
Abramson N., Melnikova E., Kostygov A. Genetic variation and phylogeography of the bank vole (Clethrionomys glareolus, Arvicolinae, Rodentia) in Russia with special reference to the introgression of the mtDNA of a closely related species, red-backed vole (Cl. rutilus) // Russ. J. Genetics. 2009. V. 45. P. 533–545. https://doi.org/10.1134/S1022795409050044
Hall T. BioEdit: An important software for molecular biology // GERF Bull. of Biosciences. 2011. V. 2. № 1. P. 60–61.
Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. The UGENE team Unipro UGENE: A unified bioinformatics toolkit // Bioinformatics. 2012. V. 28. № 8. P. 1166–1167. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts091
Cook J.A., Runck A.M., Conroy C.J. Historical biogeography at the crossroads of the northern continents: Molecular phylogenetics of red-backed voles (Rodentia: Arvicolinae) // Mol. Phylogenet. and Evol. 2004. V. 30. № 3. P. 767–777. https://doi.org/10.1016/S1055-7903(03)00248-3
Rozas J., Ferrer-Mata A., Sánchez-DelBarrio J.C. et al. DnaSP 6: DNA sequence polymorphism analysis of large data sets // Mol. Biol. Evol. 2017. V. 34. № 12. P. 3299–3302. https://doi.org/10.1093/molbev/msx248
Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA11: Molecular evolutionary genetics analysis Version 11 // Mol. Biol. Evol. 2021. V. 38. I. 7. P. 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
Bryant L.J. Popart: Full-feature software for haplotype network construction // Meth. Ecol. Evol. 2015. V. 6. № 6. P. 1110–1116. https://doi.org/10.1111/2041-210x.12410
Bandelt H.J., Forster P., Rohl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies // Mol. Biol. Evol. 1999. V. 16. № 1. P. 37–48. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026036
Мартыненко А.Б., Бочарников В.Н. Экологическое районирование Дальнего Востока // Известия РАН. Серия географическая. 2008. № 2. С. 76–84.
Abe H. Winter food of the red fox, Vulpes vulpes schrencki Kishida (Carnivora: Canidae), in Hokkaido, with special reference to vole populations // Applied Entomol. and Zool. 1975. V. 10. № 2. P. 40–51. https://doi.org/10.1303/aez.10.40
Brown J.H. Mammals on mountaintops: Nonequilibrium insular biogeography // Am. Naturalist. 1971. V. 105. № 945. P. 467–478. https://doi.org/10.1086/282738
Honda A., Murakami S., Harada M. et al. Late Pleistocene climate change and population dynamics of Japanese Myodes voles inferred from mitochondrial cytochrome b sequences // J. Mammalogy. 2019. V. 100. № 4. P. 1156–1168. https://doi.org/10.1093/jmammal/gyz093
Nei M., Maruyama T., Chakraborty R. The bottleneck effect and genetic variability in populations // Evolution. 1975. V. 29. № 1. P. 1–10. https://doi.org/10.2307/2407137