Molecular-genetic characteristic of Pelophylax esculentus complex from the eastern range of distribution (Volga region, Tatarstan Republic)
We studied patterns of the Pelophylax esculentus complex population-genetic system at the eastern border of their distribution range (Volga region, Tatarstan Republic) and such cryptic forms as Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771) and P. cf. bedriagae. A total of 34 frogs were captured in 9 spots of the Prikazanie (an area around Kazan City at the range of 70 km). Tissue specimens (a bit of finger) were fixed in 96% ethanol. We used a short fragment of mtDNA from cytochrome c oxidase 1 (COI) region to identify maternal species («DNA barcodes», Hebert et al., 2003). Analyses of cryptic forms and their hybrids were performed by means of intron-1 of the serum albumin gene (SAI-1) (Plotner et al., 2009). Detailed analysis protocol was described according to Ermakov et al., 2013; Zaks et al., 2013. We revealed 5 types of population-genetic systems (R, L, R-L, L-E, R-E-L) in Raifa site of the Volga-Kama Reserve. The invasion of P. ridibundus in P. lessonae (Camerano, 1882) habitats from the Volga River is a formation factor of mixed population systems (L-E, R-E-L). Both species hybridization is not recorded in lakes and rivers of forest biotopes. We observe the existence of R-L population in Saraly part of the Reserve. Outside the Reserve, on the right bank of the Volga River a new single P. esculentus (Linnaeus, 1758) population is found, which is situated within 135180 km range from the nearest known points of the species. E-type population, that is unique in Volga Region, is found on the northern border of Kazan City. The "eastern" form of P. ridibundus is a maternal species in the population. P. esculentus inhabits the pond in the center of the City (presumably E-L system). We identified the alleles of P.cf. bedriagae in 4 points on the right bank and 2 points on the left bank of the Volga River, which indicates the hybridization of the P. ridibundus "eastern" and "western" forms. It allows moving the boundary of the hybridization zone to the north along the Volga River nearly at 56° N. Identification of P. ridibundus "eastern" form on the left bank of the Volga River can explain the phenomenon of ornitochore and/or anthropogenic introduction by river transportation
Keywords
Pelophylax esculentus комплекс,
P. ridibundus,
P. cf. bedriagae,
цитохром оксидаза,
сывороточный альбумин,
Поволжье,
Республика Татарстан (РТ),
Pelophylax esculentus complex,
P. ridibundus,
P. cf. bedriagae,
cytochrome oxidase,
serum albumin,
Volga Region,
Tatarstan RepublicAuthors
| Zamaletdinov Renat I. | Kazan (Volga Region) Federal University | i.ricinus@rambler.ru |
| Pavlov Alexey V. | Volzhsko-Kamsky National Nature Biosphere Reserve (Sadoviy set) | zilantelan@mail.ru |
| Zaks Mikhail M. | Penza State University | zaks.pnz@gmail.com |
| Ivanov Alexandr Y. | Penza State University | akella58@mail.ru |
| Ermakov Oleg A. | Penza State University | oaermakov@list.ru |
Всего: 5
References
Berger L. Embrional and larval development of F1 generation green frog different combinations // Acta zool. Cracow. 1967. Vol. 12, № 7. P. 123-160.
Лада Г.А. Среднеевропейские зеленые лягушки (гибридогенный комплекс Rana esculenta): введение в проблему // Флора и фауна Черноземья. Тамбов. 1995. С. 88-109.
Lada G.A., Borkin L.J., Vinogradov A.E. Distribution, population system and reproductive behavior of green frog (hybridogenetic Rana esculenta complex) in the Central Chernozem territory of Russia // Russian Journal of Herpetology. 1995. Vol. 2, № 1. P. 46-57.
Боркин Л.Я, Литвинчук С.Н., Розанов Ю.М., Лада. Г.А., Ручин А.Б., Файзулин А.И., Замалетдинов Р.И. Гибридогенный комплекс Ranaesculenta: существует ли «Волжский парадокс» // Третья конференция герпетологов Поволжья. Тольятти, 2003. С. 7-12.
Борисовский А.Г., Боркин Л.Я., Литвинчук С.Н., Розанов Ю.М. Морфометрическая характеристика зеленых лягушек (комплекс Rana esculenta) Удмуртии // Вестник Удмуртского университета. Биология. Ижевск, 2000. № 5. С. 70-75.
Замалетдинов Р.И., Боркин Л.Я., Литвинчук С.Н., Розанов Ю.М. О структуре комплекса зеленых лягушек в Раифском участке Волжско-Камского заповедника // Тр. Волжско-Камского государственного природного заповедника. Казань, 2005. Вып. 6. С. 326-333.
Ручин А.Б., Боркин Л.Я., Лада Г.А., Литвинчук С.Н., Розанов Ю.М., Рыжов М.К. О фауне зеленых лягушек (Rana esculenta complex) Чувашии // Научные труды национ. парка «Чаваш вармане». Чебоксары: Новое время, 2010. Т. 3. С. 102-110.
Свинин А.О., Литвинчук С.Н., Боркин Л.Я., Розанов Ю.М. Распространение и типы популяционных систем зелёных лягушек рода Pelophylax Fitzinger, 1843 в республике Марий Эл // Современная герпетология. 2013. Т. 13, вып. 3/4. С. 137-147.
Ермаков О.А., Закс М.М., Титов С.В. Диагностика и распространение «западной» и «восточной» форм озерной лягушки Pelophylax ridibundus s. L. в Пензенской области (по данным анализа гена COI мтДНК) // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т. 18, вып. 6. С. 2999-3002.
Ермаков О.А., Файзуллин А.И., Закс М.М., Кайбелева А.И., Зарипова Ф.Ф. Распространение «западной» и «восточной» форм озерной лягушки Pelophylax ridibundus L. на территории Самарской и Саратовской областей (по данным анализа митохондриальной и ядерной ДНК) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5 (1). С. 409-412.
Закс М.М., Быстракова Н.В., Ермаков О.А., Титов С.В. Молекулярно-генетическая и морфологическая характеристика озёрных лягушек (Pelophylax ridibundus) из Пензенской области // Современная герпетология: проблемы и пути их решения : матер. докл. Первой междунар. молод. конф. герпетологов России и сопред. стран. СПб., 2013. С. 86-89.
Hebert P.D.N., Cywinska A., Ball S.L., de Waard J.R. Biological identifications through DNA barcodes // Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2003. Vol. 270. P. 313-321.
Plotner J., Kohler F., Uzzell T., Beerli P., Schreiber R., Guex G.D., Hotz H. Evolution of serum albumin intron-1 is shaped by a 5' truncated non-long terminal repeat retrotransposon in western Palearctic water frogs (Neobatrachia) // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2009. Vol. 53. P. 784-791.
Гаранин В.И. Земноводные и пресмыкающиеся Волжско-Камского края. М. : Наука, 1983. 175 с.
Галеева Д.Н., Гаранин В.И., Замалетдинов Р.И., Павлов А.В. Материалы к кадастру земноводных и пресмыкающихся Республики Татарстан // Материалы к кадастру амфибий и рептилий бассейна Средней Волги. Н. Новгород : Международный Социально-экологический союз; Экоцентр «Дронт», 2002. С. 186-221.
Павлов А.В., Замалетдинов Р.И. Животный мир Республики Татарстан. Амфибии и рептилии. Методы их изучения. Казань, 2002. 92 с.
Замалетдинов Р.И. Экология земноводных в условиях большого города (на примере г. Казани) : дис.. канд. биол. наук. Казань : ИнЭПС АН РТ, 2003. 167 с.
Ручин А.Б., Лада Г.А., Боркин Л.Я., Литвинчук С.Н., Розанов Ю.М., Рыжов М.К., Замалетдинов Р.И. О биотопическом распределении трех видов зеленых лягушек (Rana esculenta complex) в бассейне р. Волги // Поволжский экологический журнал. 2009. № 2. 137-147.
Файзуллин А.И., ЧихляевИ.В., КузовенкоА.Е. Амфибии Самарской области. Тольятти : Кассандра, 2013. 140 с.
Ручин А.Б., Рыжов М.К. Амфибии и рептилии Мордовии: видовое разнообразие, распространение, численность. Саранск : Изд-во Морд. ун-та, 2006. 160 с.
Garanin V.I. The distribution of amphibians in the Volga-Kama region // Advances in Amphibian Reserch in the Former Soviet Union. Sofia-Moscow. 2000. Vol. 5. P. 79-132.
Попов В.А., Некрасов Б.В., Горшков П.К., Артемьев Ю.Т., Соколов Б.В., Мингалеев И.В., Тазетдинов М.Г., Попов А.В. Результаты визуального изучения пролета птиц в устьевом участке Камы за 1956-1964 гг. // Природные ресурсы Волжско-Камского края. Животный мир. М. : Наука, 1964. С. 71-84.
