Особенности генетической структуры комплекса пашенных червей Aporrectodea (superspecies) caliginosa (Oligochaeta: Lumbricidae) на территории Украины

Abstract

Исследование генетической структуры диплоидно-полиплоидного комплекса пашенных червей Aporrectodea caliginosa – A. trapezoides с территории Украины выполнено путем биохимического генного маркирования по шести локусам (Aat, Es-1,-2,-3,-4, Mdh) и кариотипирования. На биохимическом генном уровне проанализировано 646 особей из 21 выборки, а кариотипические препараты получены от 70 экз. В результате четко дифференцированы диплоидные амфимиктические особи А. caliginosa (2n = 36), образующие панмиктические популяции, и триплоидные (2n = 54) A. trapezoides, которые представлены 19 предполагаемыми клонами, обнаруженными при анализе 157 экземпляров. Выявлена четкая тенденция доминирования триплоидных форм в степной зоне Украины, где они составляют около 70 %, против 12 % всех особей А. (superspecies) caliginosa в северных лесных областях. Исходя из константного характера гетерозиготности исследованных локусов и поведения хромосом в мейозе, можно утверждать, что клоновые формы – это аллотриплоиды, образовавшиеся в результате гибридизации серии близких видов, в числе которых, судя по аллельным пулам, отсутствует афимиктический вид, обитающий в настоящее время на территории Украины. Значит, либо апомиктические клоны A. trapezoides не имеют местного происхождения и их появление в фауне Украины – следствие вселения в неблагоприятные для дождевых червей засушливые степные регионы, либо, наоборот, амфимиктический A. caliginosa – инвазионный вид.

Дослідження виконано шляхом біохімічного генного маркування за шістьма локусами (Aat, Es-1, -2, -3, -4, Mdh) та каріотипування. На біохімічному генному рівні проаналізовано 646 особин з 21 виборки, а каріотипічні препарати одержані від 70 екземплярів. В результаті чітко диференційовано диплоїдні амфіміктичні особини A. caliginosa (2n = 36), що утворили панміктичні популяції, і триплоїдні (2n = 54) A. trapezoides, які представлені 19 клонами, виявленими при аналізі 157 екземплярів. Виявлено чітку тенденцію домінування триплоїдних форм в степовій зоні України, де вони становлять 70 % проти 12 % всіх особин A. (superspecies) caliginosa у північних лісових областях. Виходячи з константного характеру гетерозиготності досліджених локусів і поведінки хромосом в мейозі, можна стверджувати, що клонові форми – це алотриплоїди, що утворилися в результаті гібридизації серії близьких видів, серед яких, судячи по алельних пулах, відсутній амфіміктичний вид, що заселяє зараз територію України. Отже, або апоміктичні клони A. trapezoides не мають місцевого походження і їх поява у фауні України є слідством вселення у несприятливі для дощових черв’яків засушливі степові регіони, або, навпаки, амфіміктичний A. caliginosa – інвазійний вид.

The investigation of genetic structure of Aporrectodea caliginosa – A. trapezoides diploid – polyploid complex on the territory of Ukraine has been done both with biochemical gene marking of 6 loci (Aat, Es 1, 2, 3, 4, Mdh) and karyotyping. All 646 individuals of 21 samples were analyzed on the biochemical gene level. Karyotype preparations were received from 70 specimens. As a result diploid amphimictic А. caliginosa individuals (2n = 36) forming panmictic populations and triploid (2n = 54) A. trapezoides ones represented by 20 supposed clones were clearly differentiated in 157 specimens. A clear tendency of triploid form domination in the steppe zone of Ukraine where they form 70 % in comparison to 12 % of all A. (superspecies) caliginosa in the northern forest regions was detected. Taking into account the constant heterozygosity of the investigated loci and chromosome reaction in meiosis, the clone forms are allotriploids formed as a result of close species hybridization, but according to allele pools the amphimictic species living in Ukraine is absent. It means that either apomictic clones of A. trapezoides are not of the local origin and their appearance in the fauna of Ukraine is the result of earthworm introduction into the arid steppe regions or amphimictic A. caliginosa is an invasive species.