Наука и IT

Учёные САФУ открыли новый вид бабочки

30 сентября 2017, 11:31
Ученые из лаборатории молекулярной экологии и филогенетики САФУ совместно со специалистами из ФИЦКИА РАН открыли новый вид бабочки. Находка проливает свет на древние обмены видами между Азией и Австралией и подчеркивает роль исчезнувшего суперконтинента Сахул в эволюции фауны островов Тихого океана, сообщает университет.

Принято считать, что род крупных бабочек-волнянок Лептокнерия (Leptocneria) включает только два вида, которые обитают в Австралии. Один из этих видов, волнянка мелиевая (Leptocneria reducta), знаменита тем, что ее крупные и мохнатые гусеницы периодически встречаются в огромных количествах, доставляя немало хлопот австралийцам. Гусеницы подчистую съедают листву мелиевых деревьев (Melia azedarach) в садах, а их волоски вызывают массовые случаи аллергических реакций у людей. Сами гусеницы ядовиты, видимо, потому что едят листья ядовитой мелии, и могут даже вызывать прерывание беременности у лошадей, если животные случайно съедают гусениц вместе с травой.

Изучая музейные коллекции, ученые из лаборатории молекулярной экологии и филогенетики Северного (Арктического) федерального университета совместно со специалистами из Федерального центра комплексного изучения Арктики РАН обнаружили несколько экземпляров крупных бабочек с размахом крыльев до 6 сантиметров, напоминающих мелиевую волнянку. Но бабочки были собраны не в Австралии, а на одном из Малых Зондских островов (архипелаг, который расположен к востоку от острова Бали и почти доходит до Новой Гвинеи).

Вначале была выдвинута гипотеза, что это недавние мигранты из Австралии, которые расселились из-за биологической инвазии (перемещения видов с помощью человека) и изменились внешне из-за иных условий обитания. Однако углубленные генетические и морфологические исследования показали, что это самостоятельный вид, который является новым для науки. Более того, удалось выяснить, что оба ранее известных вида из Австралии представляют собой так называемые видовые комплексы, то есть каждый из них включает по несколько еще не описанных видов.

Статья об этом открытии опубликована 29 сентября в высокорейтинговом научном журнале Scientific Reports, входящим в число изданий группы Nature. Новая бабочка названа волнянкой Винарского (Leptocneria vinarskii) в честь известного отечественного зоолога Максима Винарского, профессора Санкт-Петербургского университета. В отличие от австралийской мелиевой волнянки, новый вид обладает очень темной окраской передних крыльев, на которых нет ярких желтых или оранжевых пятен, характерных для австралийских бабочек.

Было выполнено суперкомпьютерное моделирование процесса эволюции рода Лептокнерия на основе Байесовских сценариев и системы уравнений Юла с вероятностной темпоральной шкалой, рассчитанной по среднему значению центрально-эгейской калибровки Пападопулу. Модель показывает, что волнянка Винарского обособилась от австралийских популяций примерно 1,3 миллиона лет назад из-за повышения уровня океана, которое привело к расширению морей Тиморского и Саву, отделяющих восточные Малые Зондские острова (East Nusa Tenggara) от Австралии. Отметим, что ранее Австралия соединялась с близлежащими островами и Новой Гвинеей, образуя единый древний суперконтинент Сахул (Sahul).

Согласно общепринятым биогеографическим представлениям, фауна Малых Зондских островов в основном сформирована древними выходцами из Азии. Однако, волнянка Винарского — пример того, что древние иммигранты из Австралии тоже играли определенную роль в формировании фауны этого уникального архипелага. Примеров таких до сих пор было известно не так много, скорее всего, из-за очень слабой изученности фауны восточных Малых Зондских островов, прежде всего Флореса и Тимора. Поэтому открытие архангельских ученых вносит важный вклад в понимание сложных биогеографических процессов формирования фаун архипелагов Тихого океана.

Ученые полагают, что изучение фаун восточных Малых Зондских островов может дать ключи к созданию суперкомпьютерной модели древнего обмена видами между Азией и Австралией. Обмен этот неоднократно происходил через древний континентальный мост, один из величайших сухопутных мостов в истории Земли. В периоды обсыхания азиатской и австралийской шельфовых областей этот мост соединял два далеких континента планеты. В один из таких периодов по мосту прошли люди. Около 50 тысяч лет тому назад они выдвинулись из Азии на юго-восток, пробираясь через горные хребты и преодолевая неширокие морские проливы на плотах. Так возникли аборигенные племена Австралии и Новой Гвинеи.

Сейчас в лаборатории молекулярной экологии и филогенетики САФУ совместно со специалистами ФИЦКИА РАН (Россия) и учеными из США, Канады, Португалии, Таиланда и ряда других стран проводятся масштабные исследования с целью создания серии вероятностных темпоральных супермоделей, описывающих процессы происхождения и эволюции ряда систематических групп животных Земли за последние 150-200 миллионов лет. Супермодели создаются на основе последовательного применения байесовских методов, конфигуратора Лагранжа и других суперкомпьютерных алгоритмов. В них планируется интегрировать молекулярно-генетическую, биогеографическую и таксономическую информацию, а также климатические, тектонические и геологические базы данных планетарного масштаба. Частным блоком одной из таких глобальных супермоделей будет региональная модель, описывающая процессы взаимодействия фаун Азии и Австралии.
Перейти к комментариям