Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences66688610.31857/S0016675823020121KYGMNKГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХLong-Term and Seasonal Dynamics of Inversion Polymorphism of the Malaria Mosquito Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) in the Population of the Central Part of the Species Range (Western Siberia, Tomsk Region)Долговременная и сезонная динамика инверсионного полиморфизма малярийного комара Anopheles messeae Fall. (Diptera: Culicidae) в популяции центральной части видового ареала (Западная Сибирь, Томская область)SibataevA. K.СибатаевА. К.stegniy@res.tsu.ruWasserlaufI. E.ВассерлауфИ. Э.stegniy@res.tsu.ruUsovK. E.УсовК. Е.stegniy@res.tsu.ruAlekseevaS. S.АлексееваС. С.stegniy@res.tsu.ruAbylkassymovaG. M.АбылкасымоваГ. М.stegniy@res.tsu.ruStegniyV. N.СтегнийВ. Н.stegniy@res.tsu.ruTomsk State UniversityТомский государственный университетInstitute of Genetics and PhysiologyИнститут генетики и физиологии0102202359217618326022025Copyright ©; 2023, А.К. Сибатаев, И.Э. Вассерлауф, К.Е. Усов, С.С. Алексеева, Г.М. Абылкасымова, В.Н. СтегнийCopyright ©; 2023, А.К. Сибатаев, И.Э. Вассерлауф, К.Е. Усов, С.С. Алексеева, Г.М. Абылкасымова, В.Н. Стегний2023А.К. Сибатаев, И.Э. Вассерлауф, К.Е. Усов, С.С. Алексеева, Г.М. Абылкасымова, В.Н. СтегнийА.К. Сибатаев, И.Э. Вассерлауф, К.Е. Усов, С.С. Алексеева, Г.М. Абылкасымова, В.Н. Стегнийhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/666886

The assessment of the level of genetic variability from 1974 to 2020 in the population of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. in the village of Kolarovo (Tomsk region) was carried out on the basis of cytogenetic analysis of polytene chromosomes. Analysis of the dynamics of inversion polymorphism of the malaria mosquito Anopheles messeae Fall. in the period from 1974 to 2020, according to the frequencies of inversion variants of chromosomes and gametes in the population village Kolarovo showed the replacement of “northern” variants in the period of the 90s of the last century with “southern” variants and the stabilization of these changes until 2020. The correlation of the frequency distribution of chromosomal inversions from 1972 to 2020 was revealed with an annual temperature including a semi-annual average April–September and semi-annual average October–March temperature. The results obtained made it possible to reveal the nature of dynamic processes associated with the modification of a specific ecological niche during a long period due to climate warming. The spatiotemporal stationarity (dynamic stability) of adaptive inversion polymorphism is evidence of high population-genetic (or rather species-specific) homeostasis and the absence of tendencies to speciation.

Была проведена оценка уровня генетической изменчивости с 1974 по 2020 гг. в популяции малярийного комара Anopheles messeae Fall. п. Коларово (Томская обл.) на основе цитогенетического анализа политенных хромосом. Анализ динамики инверсионного полиморфизма малярийного комара Anopheles messeae Fall. в период с 1974 по 2020 гг. по частотам инверсионных вариантов хромосом и гамет в популяции п. Коларово показал замещение “северных” вариантов в период 90-х гг. прошлого столетия “южными” вариантами и стабилизацию этих перемен до 2020 г. Была выявлена корреляция частотного распределения хромосомных инверсий с 1972 по 2020 гг. с годовой температурой, включающей в себя полугодовую среднюю апрель–сентябрьскую и полугодовую среднюю октябрь–мартовскую температуру. Полученные результаты позволили вскрыть характер динамических процессов в течение длительного периода в связи с потеплением климата. Пространственно-временная стационарность (динамическая устойчивость) адаптивного инверсионного полиморфизма – свидетельство отсутствия тенденций к видообразованию.

Anopheles messeaechromosomal polymorphisminversionsmalaria mosquitoespopulation genetics.Anopheles messeaeхромосомный полиморфизминверсиималярийные комарыпопуляционная генетика.Ревич Б.А. Изменение здоровья населения России в условиях меняющегося климата // Демография. 2008. С. 140−150.Tolle M.A. Mosquito-borne Diseases // Curr. Problems in Pediatric and Adolescent Health Care. 2009. V. 39. I. 4. P. 97–140. https://doi.org/10.1016/j.cppeds.2009.01.001Юрченко Ю.А., Белевич О.Э. Малярия и малярийные комары (Anopheles, Culicidae) Новосибирской области // Сиб. экол. журнал. 2010. Т. 17. № 5. С. 733−737.Всемирная Организация Здравоохранения Европейское региональное бюро г. Копенгаген. Региональная стратегия: от борьбы к элиминации малярии в Европейском регионе ВОЗ (2006–2015 гг.). 2006. 44 с.Новиков Ю.М. Эффекты глобального потепления: направленная динамика пропорции видов Anopheles и цитогенетической структуры таксона Anopheles messeae Fall. в Западной Сибири // Пробл. эвол. цитогенетики, селекции и интродукции. Матер. Научных чтений, посвященных 100-летию профессора В.П. Чехова. 2–5 декабря 1997 г. Томск: 1997. С. 73−86.Ежов М. Европейская региональная программа “Обратим малярию вспять”. Результаты ее выполнения и взгляд в будущее. Переносчики малярии и мероприятия по борьбе с ними // Матер. Совещ. стран Европейского Региона ВОЗ, столкнувшихся с возвратом малярии. Алма-Ата: 2001. С. 19−22.Стегний В.Н. Популяционная генетика и эволюция малярийных комаров. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1991. 136 с.Беклемишев В.Н. Экология малярийного комара. М.: Медгиз, 1944. 299 с.Кабанова В.М., Карташова Н.Н., Стегний В.Н. Кариологическое исследование природных популяций малярийного комара в Среднем Приобье. 1. Характеристика кариотипа Anopheles maculipennis messeae Fall. // Цитология. 1972. Т. 14. № 5. С. 630–636.Стегний В.Н., Кабанова В.М., Новиков Ю.М., Плешкова Г.Н. Инверсионный полиморфизм малярийного комара Anopheles messeae. I. Распространение инверсий по ареалу вида // Генетика. 1976. Т. 12. № 4. С. 47–55.Шипицина Н.К., Дылдина З.М. Влияние географических факторов на ход весенне-летнего развития // Сезонные явления в жизни малярийных комаров в Советском Союзе. М.: Издательство Минздрава СССР, 1957. С. 259–305.Беклемишев В.Н., Желоховцев А.Н. Ареалы некоторых видов Anopheles в СССР и причины, их обусловливающие // Бюлл. МОИП. 1945. Т. 50. Вып. 1–2. С. 56–73.Cunha A. Chromosomal variation and adaptation in insects // Ann. Rev. Entomol. 1960. V. 5. P. 85–110. https://doi.org/10.1146/ANNUREV.EN.05.010160.000505Баклушинская И.Ю. Хромосомные перестройки, реорганизация генома и видообразование // Зоол. журнал. 2016. Т. 95. № 4. С. 376–393. doi: 7868/S0044513416040036Гордеев М.И., Москаев А.В. Хромосомный полиморфизм в популяциях малярийного комара Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) в Поволжье // Генетика. 2016. Т. 52. № 6. С. 685–692.Дубинин Н.Д., Тиняков Г.Г. Климат и распространение инверсий по ареалу вида Drosophila funebris // Докл. АН СССР. 1947. Т. 56. № 9. С. 965–968.Плешкова Г.Н., Стегний В.Н., Новиков Ю.М., Кабанова В.М. Инверсионный полиморфизм малярийного комара Anopheles messeae. Сообщение III. Временная динамика концентраций инверсий в популяции центра ареала // Генетика. 1978. Т. 14. № 12. С. 2169–2176.Перевозкин В.П. Научно-практическое руководство по малярии. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2007. С. 105.Ayala D., Guerrero R.F., Kirkpatrick M. Reproductive isolation and local adaptation quantified for a chromosome inversion in a malaria mosquito // Evolution. 2013. 67(4). P. 946–958. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.2012.01836.xAyala D., Ullastres A., González J. Adaptation through chromosomal inversions in Anopheles // Frontiers in Genetics. 2014. V. 5. P. 129. https://doi.org/10.3389/fgene.2014.00129Ayala D., Acevedo P., Pombi M. et al. Chromosome inversions and ecological plasticity in the main African malaria mosquitoes // Evolution. 2017. V. 71(3). P. 686–701. https://doi.org/10.1111/evo.13176Чубарева Л.А. Хромосомный полиморфизм в природных популяциях кровососущих мошек и некоторых других двукрылых насекомых // Цитология. 1974. Т. 6. № 3. С. 267–280.Русакова А.М., Артемов Г.Н., Стегний В.Н. Инверсионный полиморфизм природных популяций малярийного комара (Anopheles messeae Fall.) Восточной части ареала // Вестник Томского гос. ун-та. Биология. 2011. № 2 (14). С. 117–121.Ayala D., Costantini C., Ose K. et al. Habitat suitability and ecological niche profile of major malaria vectors in Cameroon // Malaria J. 2009. V. 8. P. 307. https://doi.org/10.1186/1475-2875-8-307Новиков Ю.М., Кабанова В.М. Адаптивная ассоциация инверсий в природных популяциях малярийного комара Anopheles messeae Fall. // Генетика. 1979. Т. 15. № 6. С. 1033–1045.Стегний В.Н., Пищелко А.О., Сибатаев А.К., Абылкасымова Г. Пространственно-временные изменения частот хромосомных инверсий по ареалу малярийного комара Anopheles messeae Fall. (Culicidae) за 40-летний период мониторинга // Генетика. 2016. Т. 52. № 6. С. 664−671.http://www.pogodaiklimat.ru/history/29430.htm (дата обращения: 04.02.2022).Стегний В.Н., Кабанова В.М. Инверсионный полиморфизм малярийного комара Anopheles messeae. Сообщение IV. Локальный отбор и пространственная дифференциация инверсионных генокомплексов по плодовитости // Генетика. 1985. Т. 21. № 12. С. 1970−1973.Бурлак В.А., Сибатаев А.К., Перевозкин В.П., Гордеев М.И. Взаимосвязь скорости поглощения пищи личинками двух видов малярийных комаров (Diptera; Culicidae) с их инверсионными генотипами // Экология. 1999. № 5. С. 379−381.Перевозкин В.П., Гордеев М.И., Бондарчук С.С. Хромосомный полиморфизм и закономерности формирования субпопуляционной организации малярийных комаров Anopheles (Diptera, Culicidae) в местообитаниях Томской области // Генетика. 2009. Т. 45. № 4. С. 478−487.Бардин М.Ю., Егоров В.И., Николаева А.М. и др. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2019 год. М.: Росгидромет, 2020. 97 с.Стегний В.Н., Кабанова В.М., Новиков Ю.М. Кариотипическое исследование малярийного комара // Цитология. 1976. Т. 18. № 6. С. 760–766.