Ученые ТГУ выяснили, откуда в Сибири малярийные комары

Генетики Томского госуниверситета (ТГУ) исследуют эволюцию малярийных комаров. Полученные данные позволяют понять, откуда кровососущие появились в Сибири, и проанализировать их способность переносить опасные для человека инфекции. Подробности – в обзоре РИА Томск

ТОМСК, 12 апр – РИА Томск. Генетики Томского госуниверситета (ТГУ) исследуют эволюцию малярийных комаров. Полученные данные позволяют понять, откуда кровососущие появились в Сибири, и проанализировать их способность переносить опасные для человека инфекции. Подробности – в обзоре РИА Томск.

Ранее сообщалось, что в 2021 году ученые ТГУ выиграли грант Российского научного фонда (РНФ) на исследование геномов малярийных комаров, в том числе вида Anopheles beklemishevi, распространенного в Томской области, а также его заграничных "родственников". Малярийные комары опасны тем, что способны переносить малярию, лихорадку Западного Нила, дирофиляриоз и другие инфекции, исследования помогут создавать препараты для их уничтожения.

Дорога в Сибирь Результаты исследований малярийных комаров учеными ТГУ опубликованы в журнале BMC Biology. "В рамках международного проекта, поддержанного РНФ и другими фондами, генетики "прочитали" геномы 13 видов комаров группы Maculipennis из Америки и Евразии. В том числе был секвенирован геном самого северного вида малярийных комаров – Anopheles beklemishevi, открытого и описанного в Томске в 1976 году", – говорится в сообщении вуза. Ученые выделили 1 271 ген, которые присутствуют в одной копии у всех 13 видов, произошли от общего предка и передавались вертикально в процессе эволюции. На основе этой информации они составили эволюционное древо: в его корнях оказались два североамериканских вида, которые являются предковыми для остальных 11 видов. Следующим за ними идет Anopheles beklemishevi.

Геномный анализ позволил найти ответ на давний вопрос: каким путем данный вид попал в Сибирь. Ранее существовало две версии. Согласной первой, Anopheles beklemishevi пришел через Гренландию, когда десятки миллионов лет назад она была связана с Европой. Вторая версия заключается в том, что кровососущие могли преодолеть другой путь, который связывал Америку с Евразией, – Берингов мост, или Берингов перешеек. В настоящее время это Берингов пролив, но несколько раз в истории планеты он превращался в участок суши, соединявший Чукотку с Аляской. По нему мигрировали теплокровные животные, а вместе с ними, возможно, и кровососущие насекомые. Таким образом распространение насекомых, по вине которых до сих пор ежегодно гибнут сотни тысяч людей, происходило из Северной Америки через Сибирь в Европу. "Ученые ТГУ предполагают, что после миграции малярийных комаров через Берингов мост массовые оледенения "отодвинули" их на другие территории, в частности в Европу, где комары смогли распространиться и закрепиться. Именно там, вероятно, произошло видообразование всех евразийских малярийных комаров и последующее расселение новых видов по территории Евразии", – сообщается на сайте. Общий предок Пресс-служба вуза отмечает, что реконструкция эволюции малярийных комаров важна не только с фундаментальной точки зрения, но имеет и очень важное практическое значение: если выяснить последовательность происхождения видов комаров, то можно понять, как менялись геномы и как происходило приспособление к новым условиям. Благодаря этому ученые смогут определять происхождение способности комаров переносить возбудителей опасных инфекций и адаптироваться к новым патогенам. "Аnopheles beklemishevi является предковым видом для всех евразийских видов. Это подтвердилось в данной работе. Возможно, именно Аnopheles beklemishevi или его предок мигрировал из Америки в Евразию. В результате более позднего видообразования возникли южные виды Аnopheles sacharovi (злостный переносчик малярии) и Аnopheles martinius", – цитируется в сообщении профессор ТГУ Игорь Шарахов. Также генетикам удалось установить, что Аnopheles beklemishevi и остальные евразийские виды разделились примерно 20 миллионов лет назад. Именно в это время существовал Берингов мост. Как комары выжили в Сибири Чтобы обосноваться в зонах с суровым климатом, например, на территории современной Сибири, малярийным комарам пришлось "включать" сложные адаптационные механизмы. Одним из них является полная диапауза – приобретенная ими способность впадать в зимнюю спячку. Как поясняется на сайте вуза, перед зимой оплодотворенные самки в последний раз напиваются крови, но не расходуют ее на развитие яиц, а перерабатывают в жир. Все самцы при этом погибают. Весной после пробуждения самки летят, питаются кровью и откладывают яйца, впоследствии происходит появление особей обоего пола. Дальнейшие исследования в рамках проекта, поддержанного РНФ, помогут получить данные о связи между хромосомными перестройками и устойчивостью малярийных комаров к разных видам стресса. То, что подобная зависимость существует, доказано в исследованиях других ученых. Так, установлено, что в Африке у малярийных комаров, живущих в саванне, есть хромосомная перестройка, которая обеспечивает устойчивость к засухе. У комаров, обитающих во влажном лесу, этой перестройки нет, хотя они принадлежат к тому же виду. "У малярийных комаров, обитающих в Сибири, связь между хромосомными перестройками и способностями к адаптации на геномном уровне исследуется впервые", – резюмирует пресс-служба ТГУ