Видовой состав и хромосомная изменчивость в популяциях комаров рода Anopheles (Diptera, Culicidae) в степной зоне европейской территории России

Цель. Анализ распространения видов-двойников и сравнение хромосомной изменчивости популяций малярийных комаров на Европейской территории России как в местообитаниях внутри степной зоны, так и на контрасте с местообитаниями зоны смешанных и широколиственных лесов.
Процедура и методы. Исследовали 6 выборок личинок малярийных комаров в степной зоне и 3 выборки в зоне смешанных и широколиственных лесов. Видовой состав комаров определяли по структуре политенных хромосом, а также методом ПЦР-ПДРФ по составу второго внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS2) рДНК. Оценивали частоты хромосомных инверсий в популяциях у An. daciae и An. messeae s. s.
Результаты. В изученных местообитаниях при движении с запада на восток в пределах степной зоны и при переходе в зону смешанных и широколиственных лесов происходит закономерное изменение видового состава и кариотипической структуры популяций малярийных комаров. Дана оценка уровня хромосомного полиморфизма у степных популяций малярийного комара An. daciae.
Теоретическая и/или практическая значимость. Выявлено варьирование генетической структуры популяций полиморфных видов в зависимости от изменения природно-климатических условий на Европейской части России (рассмотрено на примере разных частей её степной зоны и на контрасте с западной частью зоны смешанных и широколиственных лесов).

1. Гуцевич А. В., Мончадский А. С., Штакельберг А. А. Фауна СССР. Насекомые двукрылые. Т. 3. Вып. 4. Комары. Семейство Culicidae. Л.: Наука, 1970. 384 с.

2. Званцов А. Б., Ежов М. Н., Артемьев М. М. Переносчики малярии (Diptera, Culicidae, Anopheles) Содружества Независимых Государств (СНГ). Копенгаген: ВОЗ, 2003. 312 с.

3. Москаев А. В., Гордеев М. И. Влияние экологических характеристик биотопов на хромосомный состав личинок малярийного комара Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2012. № 3. С. 28–37.

4. Перевозкин В. П., Бондарчук С. С., Гордеев М. И. Популяционно-видовая структура малярийных комаров (Diptera, Culicidae) Прикаспийской низменности и Кумо-Манычской впадины // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2012. № 1. С. 12–17.

5. Стегний В. Н., Кабанова В. М. Хромосомный анализ малярийных комаров Anopheles atroparvus и A. maculipennis (Diptera, Culicidae) // Зоологический журнал. 1978. Т. 57. № 4. С. 613–619.

6. Ташнинова А. А. К характеристике климатических условий за период с 2008–2018 гг. по Республике Калмыкия // Вестник Института комплексных исследований аридных территорий. 2019. № 2. С. 23–26.

7. Хромосомная изменчивость в популяциях малярийных комаров в различных ландшафтных зонах Восточной Европы и Южного Урала / М. И. Гордеев, А. А. Темников, В. И. Панов, К. С. Климов, Е. Ю. Ли, А. В. Москаев // Географическая среда и живые системы. 2022. № 4. C. 48–66.

8. A standard photomap of ovarian nurse cell chromosomes in the European malaria vector Anopheles atroparvus/ G. N. Artemov, M. V. Sharakhova, A. N. Naumenko, D. A. Karagodin,E. M. Baricheva, V. N. Stegniy, I. V. Sharakhov // Medical and Veterinary Entomology. 2015. Vol. 29. P. 230–237.

9. Chromosome and Genome Divergence between the Cryptic Eurasian Malaria Vector-Species Anopheles messeae and Anopheles daciae / A. N. Naumenko, D. A. Karagodin, A. A. Yurchenko, A. V. Moskaev, O. I. Martin, E. M. Baricheva, I. V. Sharakhov et al. // Genes. 2020. Vol. 11. P. 165. DOI: 10.3390/genes11020165

10. Chromosomal polymorphism of malaria mosquitoes of Karelia and expansion of northern boundaries of species ranges / A. V. Moskaev, A. G. Bega, V. I. Panov, V. P. Perevozkin, M. I. Gordeev // Russian Journal of Genetics. 2024. Vol. 60. № 6. P. 754–762. DOI: 10.1134/S1022795424700194

11. Corder G. W., Foreman D. I. Nonparametric Statistics: A Step-by-Step Approach. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2014. 288 p.

12. Gordeev M. I., Moskaev A. V. Chromosomal polymorphism in the populations of malaria mosquito Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) in the Volga region // Russian Journal of Genetics. 2016. Vol. 52. № 6. P. 592–597.

13. Gordeev M. I., Moskaev A. V., Bezzhonova O. V. Chromosomal polymorphism in the populations of malaria vector mosquito Anopheles messeae at the south of Russian plain // Russian Journal of Genetics. 2012. Vol. 48. № 9. P. 962–965.

14. Homologous bands of the long arms of the X and Y chromosomes of Anopheles atroparvus / L. Tiepolo, M. Fraccaro, U. Laudani, G. Diaz // Chromosoma (Berl.). 1975. Vol. 49. P. 371– 374.

15. Hopkins A. D. The bioclimatic law as applied to entomological research and farm practice // Scientific Monthly. 1919. № 8. P. 496–513.

16. Karyotype, DNA replication and origin of sex chromosomes in Anopheles atroparvus / M. Fraccaro, U. Laudani, A. Marchi, L. Tiepolo // Chromosoma (Berl.). 1976. Vol. 55. P. 27– 36.

17. New cytogenetic photomap and molecular diagnostics for the cryptic species of the malaria mosquitoes Anopheles messeae and Anopheles daciae from Eurasia / G. N. Artemov, V. S. Fedorova, D. A. Karagodin, I. I. Brusentsov, E. M. Baricheva, I. V. Sharakhov, M. I. Gordeev et al. // Insects. 2021. Vol. 12. P. 1–16.

18. Obtaining polytene, meiotic, and mitotic chromosomes from mosquitoes for cytogenetic analysis / J. Liang, S. M. Bondarenko, I. V. Sharakhov, M. V. Sharakhova // Cold Spring Harbor protocols. 2022. Vol. 12. P. 591–598.

19. Patterns of genetic differentiation imply distinct phylogeographic history of the mosquito species Anopheles messeae and Anopheles daciae in Eurasia / I. I. Brusentsov, M. I. Gordeev, A. A. Yurchenko, D. A. Karagodin, A. V. Moskaev, J. M. Hodge, V. A. Burlak et al. // Molecular Ecology. 2023. Vol. 32. P. 5609–5625.

20. Primer3 – new capabilities and interfaces / A. Untergasser, I. Cutcutache, T. Koressaar, J. Ye, B. C. Faircloth, M. Remm, S. G. Rozen // Nucleic Acids Research. 2012. Vol. 40 [Электронный ресурс]. URL: https://www.sci-hub.ru/10.1093/nar/gks596 (дата обращения: 30.08.2024).

21. Ree H. Taxonomic review and revised keys of the Korean mosquitoes (Diptera: Culicidae) // Korean Journal of entomology. 2003. Vol. 33. P. 39–52.

22. Tanaka K., Mizusawa K., Saugstad E. S. A revision of the adult and larval mosquitoes of Japan (including the Ryukyu Archipelago and the Ogasawara Islands) and Korea (Diptera: Culicidae). San Francisco, 1979. 987 p.

23. Whittaker R. H. Communities and ecosystems. NY: Macmillan, 1970. 162 p.