В биологии известны криптические виды (от греч. «kryptos» — скрытый): это внешне почти одинаковые организмы, которые генетически оказываются разными видами и не могут скрещиваться. Такое часто встречается у мхов, насекомых и микроорганизмов — их внешних признаков для различения не хватает. Ученые привыкли, что генетические отличия не видны снаружи, но российские ботаники столкнулись с противоположным случаем.
Как рассказала пресс-служба Минобрнауки РФ порталу Наука Mail, во время экспедиции в бассейне реки Берелех на северо‑востоке Якутии ученые Югорского госуниверситета нашли необычный печеночник, который передали специалистам Полярно‑альпийского ботанического сада‑института КНЦ РАН. Из‑за уникального облика печеночнику присвоили название Rudolgaea aenigmatica (Рудольгея загадочная).
Вид явно отличается от ближайшего родственника — Rudolgaea borealis (Рудольгея северная). У R. aenigmatica листья узкие (длина почти вдвое больше ширины), волнистые, выпуклые, с глубокими вырезками, неровными краями и длинными зубцами либо ресничками у основания. У R. borealis листья шире, плоские, с ровными краями и тупыми лопастями — различия заметны даже при быстром осмотре под микроскопом.
Различить этот вид с другими не составляет труда, утверждают авторы описания, однако стандартное ДНК-баркодирование показало неожиданный результат: генетические последовательности нового вида полностью совпадали с маркерами Rudolgaea borealis.
Для исключения ошибки исследователи провели расширенную проверку и секвенировали семь маркеров ДНК (два ядерных и пять хлоропластных). Результаты остались неизменными: полная идентичность. Затем был применен ISSR-анализ для сканирования всего генома. Используя 11 различных праймеров, исследователи вновь обнаружили полное совпадение полос (бэндов) у обоих видов.
Более того, экологические условия обитания видов идентичны — они растут в одних и тех же минеротрофных болотах Якутии. Ученые неоднократно находили их в одном растительном сообществе, а однажды — даже в одной моховой подушке.
Возникает методический парадокс: согласно современным представлениям, значительные морфологические различия должны сопровождаться либо генетическими отличиями, либо разными экологическими предпочтениями.
В случае рудольгей наблюдается обратное: явные морфологические различия сочетаются с полной генетической идентичностью по всем проверенным маркерам и ISSR-анализу. Виды также занимают идентичные экологические ниши.
Столь выраженные морфологические различия при отсутствии четких молекулярных и экологических различий впервые наблюдаются у печеночников, и на данном этапе объяснения этому не найдены, отмечают ученые. Они предполагают, что генетические различия могут быть обнаружены методом «супер-баркодинга» — сравнительным анализом полных хлоропластных или митохондриальных геномов. Однако сейчас это затруднительно из-за ограниченного количества гербарного материала.
Несмотря на большие возможности, которые открылись перед исследователями с появлением молекулярных методов, природа до сих пор подкидывает сюрпризы и не хочет укладываться в строгие модели. Случай Rudolgaea aenigmatica подчеркивает необходимость комплексного анализа и использования более чувствительных методов генетических исследований.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что случайное фото из отпуска превратилось в научное открытие.