О родственных связях внутри рода микрохил известно немногое. Это неудивительно, отмечает руководитель проекта по гранту РНФ Николай Поярков, кандидат биологических наук, доцент Московского государственного университета. Дело в том, что изучение морфологии миниатюрных лягушек требует огромных усилий, а молекулярные данные о большинстве видов отсутствовали. Например, лишь недавно стало известно, что крупные роющие лягушки из рода Glyphoglossus очень близки к роду Microhyla.
Разобраться в этом вопросе решили биологи из МГУ. Обратившись к коллегам из Таиланда, Вьетнама, Китая, Японии, Малайзии, Бангладеш, Индии, Германии, США и Шри-Ланки, они смогли получить генетические данные 48 из 50 известных видов микрохил, в том числе узкоареальных эндемиков и видов, известных только по типовым экземплярам. Часть информации была извлечена из образцов, а часть – из базы данных GenBank. На их основе было построено первое полное филогенетическое древо для рода.
Анализ выявил три основные клады этих лягушек: Microhyla I (с семью подкладами), Microhyla II и Glyphoglossus. Расхождение этих эволюционных линий произошло в Юго-Восточной Азии в среднем эоцене, то есть около 43,8 миллионов лет назад. Сюда узкоротые квакши проникли, вероятно, около 50-55 миллионов лет назад, когда их родная Индостанская плита, дрейфовавшая от Африки на север, впервые столкнулась с континентальной Азией.
Большинство представителей клад Microhyla II и Glyphoglossus остались верны Юго-Восточной Азии, однако, клада Microhyla I смогла расселиться намного шире. Например, ее представители пять раз независимо заселили Индостан, который к тому времени окончательно соединился с Азией. По мнению исследователей, экспансия Microhyla I связана с климатическими изменениями в регионе, которые привели к формированию муссонного климата с выраженными сухим и влажным сезонами.
Филогенетическое древо лягушек рода Microhyla. В составе рода выявлены три основные филогенетические линии: Microhyla I, Microhyla II и Glyphoglossus. Источник: Николай Поярков/МГУ
Члены команды также решили выяснить, как в процессе эволюции менялись размеры микрохил. Анализ показал, что миниатюрные виды с длиной тела менее 15 миллиметров независимо друг от друга появлялись в четырех эволюционных линиях рода. Вероятно, миниатюризация связана с освоением нового субстрата для размножения – фитотелм, то есть заполненных водой полостей растений. На это указывает тот факт, что из пяти самых мелких видов микрохил три откладывают икру в дупла деревьев или ловчие кувшинчики хищных растений непентесов. В то же время представители клады Glyphoglossus и некоторых линий Microhyla I, напротив, увеличились в размерах. Возможно, это связано с адаптацией к рытью и жизни в сезонно засушливом климате – крупные виды могут запасти больше воды, необходимой им во время летней «спячки», которую лягушки обычно проводят, зарывшись в землю.
Биогеографическая история лягушек рода Microhyla. Общий предок узкоротых квакш попал в Азию на дрейфующей к северу Индостанской плите (А), проник на территорию современных Зондских островов (В) и здесь разделился на три основные линии (С). На фоне начавшихся в олигоцене (около 30-25 миллионов лет назад) изменений климата различные линии Microhyla не менее пяти раз вторично проникли на территорию Индостана (D). Источник: Николай Поярков/МГУ
На последнем этапе исследования ученые применили к имеющимся генетическим данным несколько алгоритмов «разграничения видов». Так они выяснили, что многие линии микрохил представляют собой новые, еще не описанные виды. Согласно приблизительным расчетам, их может быть от 15 до 33. Это значит, что уже в ближайшем будущем герпетологов ждут новые открытия.
