Секреты генеалогического древа: островные популяции деревьев оказались старше и разнообразнее, чем ожидалось

Исследователи из Японии обнаружили, что островные популяции растений могут быть гораздо выносливее и сложнее, чем считалось ранее.

В исследовании, опубликованном в Frontiers in Plant Science, группа учёных под руководством Университета Цукубы показала, что самые северные островные популяции бука Зибольда (Fagus crenata) старше и генетически более разнообразны, чем ожидалось.

Географическая изоляция островов часто считается фактором, ограничивающим генетическое разнообразие их популяций. Однако многие исследования наземных растений демонстрируют, что островные популяции обладают значительным генетическим разнообразием, несмотря на удалённость.

Исследователи изучили популяции F. crenata на острове Окусири в Японском море, который, как считается, отделился от материка в среднем плейстоцене (2,58 млн – 11 700 лет назад). Расселение этого вида на север материка началось примерно 6000 лет назад, после последнего ледникового максимума (LGM).

Генетический анализ показал, что популяции на острове Окусири обладают высоким генетическим разнообразием и, вероятно, возникли не в результате единичного события колонизации. Количество частных аллелей (генетических последовательностей, присутствующих только в одной популяции) у них было сопоставимо с популяциями на соседнем Хоккайдо.

Это указывает на существование на острове реликтовых популяций — популяций, которые были более широко распространены или разнообразны в прошлом. В совокупности с палеоэкологическими и геологическими данными результаты свидетельствуют, что F. crenata сохранялась в криптических рефугиумах (убежищах, где виды могут пережить неблагоприятные климатические условия) на острове.

Полученные данные указывают, что популяции этого вида существовали на острове Окусири ещё до последнего ледникового максимума и сохранялись там дольше, чем предполагалось. Это вклад в растущий массив доказательств того, что островные популяции растений генетически более разнообразны. Это имеет значение для исследований, управления охраной видов и изучения потока генов между островными и материковыми популяциями.