Заражённые бабочки вводят генетиков в заблуждение

Для видов животных, которые нельзя различить по внешним признакам, генетические методы, такие как ДНК-штрихкодирование, помогают идентифицировать криптические виды. Международная команда исследователей под руководством Центра имени Гельмгольца по исследованию окружающей среды (UFZ) опубликовала статью в журнале с открытым доступом PLOS ONE, демонстрирующую, как бактериальная инфекция может имитировать криптическое видообразование у бабочек. Чтобы избежать ложных результатов в будущем, учёные рекомендуют проводить более глубокие генетические исследования.

Некоторые виды животных настолько похожи, что внешние характеристики не дают достаточной информации о принадлежности к одному виду. «Генетические исследования двух паразитических видов бабочек из одного рода голубянок (Phengaris) указывали на возможное криптическое видообразование из-за больших расхождений в их мтДНК», — говорит доктор Мартин Виммерс из UFZ.

Команда исследовала Scarce Large Blue (Phengaris teleius) и Dusky Large Blue (Phengaris nausithous) по всему евразийскому ареалу. Помимо участков митохондриальной ДНК (мтДНК), используемых в ДНК-штрихкодировании, учёные сравнили ядерную ДНК. Также особи были проверены на заражение бактериями Wolbachia, так как такая инфекция может привести к сильному отличию мтДНК заражённых особей от мтДНК незаражённых.

Результаты исследования:

• Были обнаружены очень сильные расхождения в мтДНК, что могло указывать на криптическое видообразование.
• Однако в маркерах ядерной ДНК таких различий не было, что практически невозможно, если бы речь шла о разных видах.
• Была выявлена значительная корреляция между различиями в мтДНК и инфекциями Wolbachia. Таким образом, инфекции Wolbachia могут имитировать криптическое видообразование.

До 70% видов в некоторых группах насекомых заражены бактериями Wolbachia. До сих пор при проведении ДНК-штрихкодирования не было стандартного тестирования на эти инфекции. «Это может привести к обнаружению криптических видов, которых на самом деле не существует. Особенно в случае с насекомыми мы рекомендуем дополнительное тестирование ядерной ДНК, чтобы исследования криптических видов не приводили к ложным результатам», — говорит Виммерс.

Для охраны природы также важно различать виды, поскольку они, как правило, имеют разные требования к среде обитания. Исследуемые голубянки — уязвимые виды, зависящие от конкретного кормового растения (кровохлёбки лекарственной, Sanguisorba officinalis) и определённых видов муравьёв. Личинки бабочек используют «кукушечью стратегию», имитируя химические вещества муравьёв.

«Если мы хотим сохранить вид, сначала нужно понять, в чём его потребности. Предпосылкой для этого является знание того, с каким видом мы имеем дело. Только так можно реализовать эффективные меры по сохранению и реинтродукции видов», — заключает Виммерс.