Геномное исследование раскрывает пути расселения бескрылой саранчи в Австралии за десятки тысяч лет

Большинство саранчовых умеют летать, а некоторые, например, перелетная саранча, способны преодолевать тысячи километров.

Однако в Австралии существует целое семейство саранчовых, которые не умеют летать и плохо прыгают — морабиновые (или «спичечные») саранчи. Оно включает около 240 видов, встречающихся только в Австралии.

Саранча Larapuna (Vandiemenella viatica) — один из немногих видов спичечных саранч, обитающих в Виктории (включая Мельбурн), и единственный представитель из Тасмании.

Мы хотели выяснить, как это слабое насекомое расселялось по Виктории и Тасмании за последние десятки тысяч лет. Следы их перемещений можно найти в их ДНК.

Используя новые геномные подходы, мы обнаружили в Тасмании две генетически различимые группы:

• Одна — вдоль большей части восточного побережья, включая район Bay of Fires на северо-востоке и полуостров Фрейсине.
• Другая — в северо-центральной части, в национальном парке Наравнтапу.

Наши геномные данные, опубликованные в журнале Molecular Ecology, показывают:

• Популяция из Наравнтапу тесно связана с популяциями из прибрежной Виктории к западу от Мельбурна (например, из Англси).
• Популяции с восточного побережья Тасмании, напротив, далеки от них, но близки к популяциям из прибрежного ГИппсленда (включая Лох-Спорт).

По сравнению с викторианскими, у тасманийских саранч низкий уровень генетического разнообразия, что указывает на малую численность популяций в прошлом.

Мы предполагаем, что эти популяции перемещались по сухопутному мосту через Бассов пролив (Бессианский мост), который существовал в последний раз около 18 000 лет назад из-за понижения уровня моря в периоды оледенения.

Это впечатляющее достижение для вида, который прыгает всего на 10–20 сантиметров (в благоприятных условиях) и нуждается в открытом пространстве (чтобы греться), а также в маргаритках (или других травах) и кустах для пищи.

Тем не менее, вид преодолел более 370 километров от района Англси или более 300 километров от района ГИппсленд. Это должно было произойти в период существования сухопутного моста и подходящей растительности — вероятно, в течение нескольких тысяч лет.

Кроме документации этой миграции, мы также показали, что популяции Мельбурна разделены на две группы:

• Одна — к северу от реки Ярра (например, Даймонд-Крик и Херстбридж).
• Другая — к югу от Ярры (Сандрингем, Кранберн, Парк-Орчардс).

Похоже, эти бескрылые саранчи не смогли пересечь Ярру, несмотря на путешествие до Тасмании. Однако это может измениться из-за непреднамеренного распространения человеком через перемещение почвы или растительности.

Эти ДНК-данные имеют практическое значение. При восстановлении городских экосистем растет интерес к повторному заселению насекомых, таких как саранча, которые являются важной частью природного ландшафта.

Хотя саранча Larapuna ранее была широко распространена в районе Мельбурна, сейчас ее ареал ограничен и фрагментирован. Проекты по восстановлению растительности дают возможность заселить ее снова — мы уже выпустили более 3000 особей в Мельбурне.

При интродукции важно учитывать генетическую уникальность местных популяций, чтобы сохранить уникальные паттерны родства. Это также применимо при восстановлении популяций после катастроф, таких как лесные пожары.

Саранча Larapuna — не единственный вид насекомых с ограниченной способностью к расселению. Мы мало знаем о генетической структуре других малоподвижных видов и их связи с климатическими процессами прошлого. Чем больше мы узнаем об их прошлых путешествиях по Австралии, тем лучше сможем сохранить их в будущем.