Генетическое разнообразие и дифференциация популяций язвенника обыкновенного вдоль высотного и широтного градиентов

Согласно модели «центра изобилия», пригодность условий среды для вида снижается от центра ареала к его периферии. В результате популяции становятся более редкими, малочисленными и изолированными, что ведёт к снижению генетического разнообразия и усилению генетической дифференциации. Однако мало известно о том, проявляются ли сходные закономерности генетического разнообразия вдоль высотных и широтных градиентов, сопровождающихся аналогичными изменениями важных условий среды. С помощью микросателлитных маркеров мы изучили генетическое разнообразие и структуру 20 популяций вдоль высотного градиента в Альпах — от долин до верхней границы распространения вида (2500 м), — а также 20 популяций вдоль широтного градиента протяжённостью 2500 км — от Центральной Европы до северной границы ареала в Скандинавии. Оба градиента соответствовали разнице среднегодовой температуры 11,5 °C. В соответствии с предсказаниями модели «центра изобилия» при продвижении на север генетическое разнообразие резко снижалось, а генетическая дифференциация усиливалась. Однако, поскольку размер популяций с увеличением широты не уменьшался, а генетическое разнообразие у этого вида не было связано с размером популяции, вероятно, эта закономерность обусловлена не менее благоприятными условиями на севере, а последовательными эффектами основателя при постледниковом расселении. Генетическое разнообразие не было связано с высотой над уровнем моря. При этом на обоих градиентах выявлена значимая изоляция расстоянием, хотя высотный градиент был на порядки короче широтного. Субарктические популяции генетически отличались от альпийских, что указывает на их происхождение не от высокогорных популяций Альп. Полученные результаты подтверждают, что постледниковое расселение на большие расстояния в широтном направлении привело к большей утрате генетического разнообразия, чем смещение ареала по высотному градиенту. Низкое генетическое разнообразие субарктических популяций может угрожать их долгосрочному существованию в условиях изменения климата, тогда как альпийские популяции могут получить пользу от потока генов из низкогорных популяций.