Ученые создали библиотеку ДНК-штрихкодов рыб Волги и нашли новые виды
Ученые собрали и проанализировали более 1 150 образцов ДНК, относящихся к 84 видам рыб из Волги и ее притоков. В результате была создана наиболее полная на сегодняшний день библиотека ДНК-штрихкодов для рыб Волжского бассейна. По данным исследователей, она охватывает около 85% всех видов, обитающих в этом регионе.
Источник: Boris A. Levin et al. / Metabarcoding and Metagenomics, 20. Редкие виды рыб Волги, нуждающиеся в охране — (А) форель (резидентная форма) балтийской кумжи (Salmo trutta) и (B) форель каспийской кумжи (Salmo caspius), изученные в ходе исследования.
МОСКВА, 21 марта. /Новости науки/. Ученые впервые получили масштабные данные о генетическом разнообразии рыб, обитающих в реке Волге и ее притоках, составив библиотеку ДНК-штрихкодов для 84 видов. Исследование показало, что 10 из обнаруженных видов ранее не описывались для бассейна Волги, а три из них могут оказаться новыми для науки. Полученная база поможет быстрее определять виды рыб по небольшим образцам тканей или по следам ДНК, содержащимся в воде, сообщает пресс-служба РНФ.
«Массовое генетическое сканирование видового разнообразия позволило получить принципиально новые результаты по рыбам Волжского бассейна. В частности, мы обнаружили 10 новых для Волги видов, которые ранее никогда не отмечались в бассейне этой реки. Из них семь относятся к уже известным, а три — кандидаты в новые для науки виды, которые нуждаются в более тщательном изучении и, возможно, описании», - приводятся в сообщении слова руководителя проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН Бориса Левина.
Как отмечают ученые, Волга — самая длинная река Европы, а площадь ее бассейна охватывает значительную часть европейской территории России. Здесь проживает около половины населения страны, поэтому экосистема реки испытывает сильную антропогенную нагрузку: в бассейне активно ведется рыболовство, русла рек зарегулированы плотинами гидроэлектростанций, а в воду попадают химические вещества с сельскохозяйственных угодий.
На этом фоне особенно важно понимать, какие именно виды рыб живут в Волге и ее притоках и как меняется их разнообразие. До сих пор, однако, единой генетической базы для рыб Волжского бассейна не существовало.
Исследователи из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН, Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН и других организаций впервые применили метод ДНК-штрихкодирования для массовой оценки разнообразия волжских рыб.
Суть этого подхода состоит в том, что для каждого вида определяется последовательность определенного участка ДНК, которая одинакова или очень близка у представителей одного вида, но отличается у разных видов. Такой «генетический штрихкод» позволяет значительно точнее, чем визуальное сравнение, определять видовую принадлежность рыбы, особенно если речь идет о внешне сходных видах.
В общей сложности ученые собрали и проанализировали более 1 150 образцов ДНК, относящихся к 84 видам рыб из Волги и ее притоков. В результате была создана наиболее полная на сегодняшний день библиотека ДНК-штрихкодов для рыб Волжского бассейна. По данным исследователей, она охватывает около 85% всех видов, обитающих в этом регионе.
Полученные генетические данные, по мнению ученых, будут полезны не только для дальнейших исследований эволюции и биогеографии речных рыб, но и для практических природоохранных задач. В частности, с их помощью можно будет быстрее отслеживать распространение редких и уязвимых видов, а также выявлять чужеродных рыб, опасных для местных экосистем.
«Влияние человека на водные экосистемы постоянно возрастает, при этом разнообразие обитающих в них рыб остается недостаточно изученным. Это может привести к тому, что часть редких или слабоизученных видов может исчезнуть еще до их научной документации. Полученные нами данные помогут принять меры по охране редких и исчезающих видов. В дальнейшем мы планируем расширить работы по изучению генетического разнообразия рыб России, в том числе с применением неинвазивных методов анализа ДНК, содержащейся в природной воде», - отметил Левин.
В работе также участвовали сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Мордовского государственного заповедника, Астраханского государственного заповедника, Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН и Санкт-Петербургского научного центра РАН.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Metabarcoding and Metagenomics.
«Массовое генетическое сканирование видового разнообразия позволило получить принципиально новые результаты по рыбам Волжского бассейна. В частности, мы обнаружили 10 новых для Волги видов, которые ранее никогда не отмечались в бассейне этой реки. Из них семь относятся к уже известным, а три — кандидаты в новые для науки виды, которые нуждаются в более тщательном изучении и, возможно, описании», - приводятся в сообщении слова руководителя проекта, поддержанного грантом РНФ, кандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН Бориса Левина.
Как отмечают ученые, Волга — самая длинная река Европы, а площадь ее бассейна охватывает значительную часть европейской территории России. Здесь проживает около половины населения страны, поэтому экосистема реки испытывает сильную антропогенную нагрузку: в бассейне активно ведется рыболовство, русла рек зарегулированы плотинами гидроэлектростанций, а в воду попадают химические вещества с сельскохозяйственных угодий.
На этом фоне особенно важно понимать, какие именно виды рыб живут в Волге и ее притоках и как меняется их разнообразие. До сих пор, однако, единой генетической базы для рыб Волжского бассейна не существовало.
Исследователи из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН, Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН и других организаций впервые применили метод ДНК-штрихкодирования для массовой оценки разнообразия волжских рыб.
Суть этого подхода состоит в том, что для каждого вида определяется последовательность определенного участка ДНК, которая одинакова или очень близка у представителей одного вида, но отличается у разных видов. Такой «генетический штрихкод» позволяет значительно точнее, чем визуальное сравнение, определять видовую принадлежность рыбы, особенно если речь идет о внешне сходных видах.
В общей сложности ученые собрали и проанализировали более 1 150 образцов ДНК, относящихся к 84 видам рыб из Волги и ее притоков. В результате была создана наиболее полная на сегодняшний день библиотека ДНК-штрихкодов для рыб Волжского бассейна. По данным исследователей, она охватывает около 85% всех видов, обитающих в этом регионе.
Полученные генетические данные, по мнению ученых, будут полезны не только для дальнейших исследований эволюции и биогеографии речных рыб, но и для практических природоохранных задач. В частности, с их помощью можно будет быстрее отслеживать распространение редких и уязвимых видов, а также выявлять чужеродных рыб, опасных для местных экосистем.
«Влияние человека на водные экосистемы постоянно возрастает, при этом разнообразие обитающих в них рыб остается недостаточно изученным. Это может привести к тому, что часть редких или слабоизученных видов может исчезнуть еще до их научной документации. Полученные нами данные помогут принять меры по охране редких и исчезающих видов. В дальнейшем мы планируем расширить работы по изучению генетического разнообразия рыб России, в том числе с применением неинвазивных методов анализа ДНК, содержащейся в природной воде», - отметил Левин.
В работе также участвовали сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии, Мордовского государственного заповедника, Астраханского государственного заповедника, Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН и Санкт-Петербургского научного центра РАН.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Metabarcoding and Metagenomics.
