На Новой Земле обнаружен еще один современник мамонтов

Тайну помог раскрыть генетический анализ. Реликтовый плейстоценовый подвид лемминга подтверждает гипотезу о том, что арктический архипелаг не был полностью покрыт льдами в период двух последних максимумов оледенения.  

Популяция копытных леммингов на Новой Земле в основном сосредоточена на Южном острове. Но в периоды всплеска численности животные могут доходить и до северной оконечности Северного острова – мыса Желания. От представителей других видов его отличают «копытообразное» строение передних лап: разросшиеся когти, которые стачиваются в зимний период, ороговевшие подушечки и подошвенные пластинки средних пальцев лапы по форме напоминают копытце. Вероятно, гипертрофированные когти помогают зверьку рыть глубокие норы в твердой, промерзшей тундровой почве. 

Недавно биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск) открыли на Новой Земле особый подвид другого вида лемминга – норвежского (Lemmus lemmus chernovi http://fciarctic.ru/index.php?page=news&id=571). Ученые предположили, что его популяция была изолирована на острове Южный около 90 тысяч лет назад. Учитывая эти моменты, исследователи решили выяснить, какое место в зоологической иерархии занимает обитающий на архипелаге копытный лемминг. Известный русский натуралист Карл Бэр в 1841 году описал его как особый новоземельский подвид (Dicrostonyx torquatus ungulatus). Но для проверки статуса этого подвида потребовался генетический анализ, в ходе которого был расшифрован полный митохондриальный геном животного.

– Ранее наука не располагала генетическими данными о новоземельском  копытном лемминге, – рассказывает молодой архангельский ученый, аспирант ФИЦКИА УрО РАН Виталий Спицын. – Мы собрали его образцы в районе полярной станции Малые Кармакулы (о. Южный), отсеквенировали, получили митохондриальный геном. Исследование показало, что это действительно эндемичный подвид, который живет только на Новой Земле. У них значительная разница в геномах с материковым копытным леммингом, хотя внешне они не так сильно отличаются, как два подвида норвежских леммингов. Окраска – в пределах внутривидовой изменчивости, но есть различия по строению зубов. На основе геномных данных мы подтвердили валидность Dicrostonyx torquatus ungulatus.

– Сравнение его митохондриального генома с геномами образцов копытного лемминга с материка показывает, что они существенно отличаются генетически – не просто по одному-двум генам-маркерам, а по нуклеотидным заменам в полной последовательности, – подчеркивает директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов. – Подтверждение его статуса как отдельной островной расы основано на очень хорошем генетическом материале. Полный митохондриальный геном новоземельского реликта состоит из 16 341 пар нуклеотидов и насчитывает 13 генов, кодирующих белки, а также ряд вспомогательных элементов.

Присутствие в экосистемах Новой Земли еще одного эндемичного подвида в очередной раз подтверждает гипотезу о «Парке плейстоценового периода». Согласно этой точке зрения, территория арктического архипелага была свободна от покровного оледенения или, по крайней мере, на ней сохранялись не покрытые льдом убежища (рефугиумы) для холодолюбивой флоры и фауны в период двух последних максимумов оледенения.

По всей вероятности, популяция копытных леммингов на Новой Земле представляет собой древние генетические линии, которые были распространены на территории современной Европы в позднем плейстоцене. Предположительно, они заселились на территорию архипелага примерно 80 – 100 тысяч лет назад, когда острова являлись частью суши, которая была на месте нынешнего шельфа. Дальнейшее потепление климата, вызвавшее повышение уровня Мирового океана, обособило популяцию новоземельских леммингов. А оставшиеся в материковой Европе популяции, принадлежавшие к этой генетической линии, вымерли вместе с крупной фауной плейстоцена – мамонтами, шерстистыми носорогами и пещерными львами.

Отметим, новоземельский подвид копытного лемминга занесен в Красную книгу Архангельской области и требует особых мер охраны.

Ссылка на публикацию в научном журнале Ecologica Montenegrina https://www.biotaxa.org/em/article/view/em.2021.40.12