Это произошло благодаря библиотеке ДНК-штрихкодов
Волга — самая длинная река Европы, и площадь ее бассейна (всех территорий, с которых в реку попадает вода) занимает существенную часть Европейской части России. В бассейне Волги проживает около половины всего населения страны, поэтому река испытывает значительную антропогенную нагрузку: здесь активно ловят рыбу, русла рек перекрыты дамбами гидроэлектростанций, с сельскохозяйственных полей в воду попадают различные химикаты.
Всё это ухудшает условия жизни рыб, и поэтому так важно знать, какие виды, и в каком количестве здесь обитают, чтобы сохранять те из них, что находятся под угрозой исчезновения.
Поскольку генетической базы волжских рыб, которая позволила бы оценить их разнообразие, до сих пор не существовало, группа специалистов из нескольких российских научных центров впервые восполнила этот пробел.
Зачем нужно ДНК-штрихкодирование
Исследователи, статья которых опубликована в журнале Metabarcoding and Metagenomics, применили метод ДНК-штрихкодирования, когда для каждого вида расшифровывают последовательность определенного участка ДНК, который оказывается идентичным или очень похожим для всех особей одного вида, но отличается у разных видов.
Имея такой генетический штрихкод, очень удобно определять, к какому виду относится та или иная рыба по небольшим образцам тканей или по ДНК, содержащейся в воде. Этот метод намного точнее визуального сравнения, особенно если в водоеме обитают очень похожие друг на друга виды, что упрощает экологический мониторинг исчезающих видов и выявление опасных чужеродных рыб.
Какие новые виды рыб нашли ихтиологи в Волге
Всего исследователи собрали и проанализировали более 1150 образцов ДНК от 84 видов рыб из Волги и ее притоков, принадлежащих к 57 родам и 25 семействам. В результате была создана самая полная на сегодняшний день библиотека генетических штрихкодов для рыб Волжского бассейна: база данных включает 85% всех обитающих здесь видов.
При этом ДНК-штрихкодирование позволило идентифицировать десять новых для Волги видов, которые ранее никогда не встречались в бассейне этой реки.
Семь из них относятся к уже известным. Среди них два вида являются агрессивными чужеродными — корейская востробрюшка (Hemiculter leucisculus) и амурский чебачок (Pseudorasbora parva). Пять видов оказались эндемичными для региона — они обитают в соседних бассейнах рек и естественным путем или при участии человека колонизировали бассейн Волги. Эти виды принадлежат к родам Salmo (лососевые), Leuciscus (ельцы), Gobio (пескари) и Cobitis (щиповки).
Три вида исследователи признали кандидатами в новые для науки, они нуждаются в более тщательном изучении и описании. Речь идет о представителях родов Leucaspius (верховки), Phoxinus (гольяны) и Proterorhinus (тупоносые бычки).
Комментарий эксперта
«Влияние человека на водные экосистемы постоянно возрастает, при этом разнообразие обитающих в них рыб остается недостаточно изучено. Это может привести к тому, что часть редких или слабоизученных видов может исчезнуть еще до их научной документации», — подвел итог руководитель проекта ведущий научный сотрудник Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН Борис Лёвин.
«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».
Борис Лёвин
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН