Recent results of molecularphylogenetic studies of endemic invertebrates inhabiting Lake Baikal

Abstract

Lake Baikal and its invertebrates became a subject of systematic evolutionary studies more than a century ago. Exceptional taxonomic diversity of the lake's fauna, high variability of habitats and large volume of auxiliary knowledge on the ecosystem enables one to study fine details of speciation mechanisms hardly accessible in other model systems. Parallel to the development of technological and methodological potential of biology most of new approaches were employed in studies of Lake Baikal. This review deals mostly with the results obtained during last two decades by means of molecular phylogenetics. The main common features found to date include, first of all, a relatively young age of the most recent common ancestor of the majority of species flocks. Second, it was found that almost all speciation events studied took place in sympatry and according to quite complicated scenarios. The latter is due to the fact that in the course of geological evolution of Lake Baikal there were no or very few episodes of its fragmentation sufficiently long for allopatric mechanisms to leave detectable traces. Reproductive barriers may temporarily disappear causing frequent mitochondrial or nuclear introgressions. As a result, intermediary forms of organisms of unclear taxonomic identity are a common occurrence. Another interesting feature is a practically absolute absence of evidence for co-evolution even of ecologically tightly connected organisms.Key words: Lake Baikal; biodiversity; speciation.Байкал и населяющая его фауна стали объектом систематических эволюционных исследований более века назад. По мере разви-тия методического арсенала биологии практически все подходы были использованы и для выяснения происхождения населения Байкала. Настоящий обзор посвящен в основном итогам примене-ния методов фолекулярной филогенетики. Исключительное таксономическое богатство озера, колоссальное разнообразие биотопов и большой объем знаний о самых разных аспектах функ-ционирования байкальской экосистемы позволяют исследо вать такие детали механизмов видообразования, которые в дру гих обстоятельствах гораздо менее доступны. Главные общие черты современных эволюционных процессов в богатых видами груп-пах беспозвоночных состоят в том, что, во-первых, большинство из них молодо относительно Байкала, во-вторых, в том, что видо-образование происходит симпатрически, поскольку, несмотря на свои размеры, геологическая история Байкала лишена эпизо-дов его подразделенности, достаточно долговременной для алло-патрического видообразования. Репродуктивные барьеры, скорее всего, образовались в соответствии с довольно сложными сцена-риями, которые формировались под действием глобальных кли-матических процессов. Это приводило к ядерным и митохонд ри-альным интрогрессиям. Возможно, в результате этого в Байкале широко распространены переходные формы организмов, а так со-номический статус многих из них определить очень сложно. Интересной особенностью также оказалось практически полное отсутствие экспериментальных свидетельств коэволюции видов, экологичес...

Discordance of genetic diversification between deep‐ and shallow‐water species of Kobeltocochlea Lindholm, 1909 (Caenogastropoda: Truncatelloidea: Benedictiidae) endemic to Lake Baikal with the description of a new species, review of the genus, and notes on its origin

“…Repeated changes in the shallow zone habitats may have led to the temporary disappearance of reproductive barriers between closely related species and, consequently, to mitochondrial or nuclear introgression. Introgressions were detected in different Baikal endemics, including gastropods (Poroshina et al, 2020; Sherbakov et al, 2016). The formation of modern littoral habitats led to their repopulation with sublittoral and eurybathic species and those from other geographic areas.…”