19 May 2022, 23:00

Зоологи присмотрелись к тропическим моллюскам и описали четыре новых вида

Команда биологов под руководством малаколога биологического факультета МГУ изучила распространенных тропических голожаберных моллюсков Coryphellina rubrolineata. Молекулярно-генетические анализы, а также исследование внешнего и внутреннего строения животных показали, что это не один вид, а минимум пять. В результате авторы описали четыре новых вида голожаберных моллюсков, отличающихся митохондриальными и ядерными генами, а также полосками на теле.

Зоологи присмотрелись к тропическим моллюскам и описали четыре новых вида
Коллаж с фотографиями Coryphellina lotos (слева) и четырех новых описанных видов: (слева направо) C. pseudolotos, C. pannae, C. flamma, C. aurora
Source: Ирина Екимова

Молекулярно-генетические методы позволили ученым лучше выявлять криптические (схожие внешне, но генетически разные) и псевдокриптические (разные внешне, но это становится понятно только после применения генетических методов) виды и комплексы видов. С их распространением в таксономии стала главенствовать гипотеза о ведущей роли географических барьеров и пространственной изоляции в видообразовании. Зачастую удаленные популяции одного вида с широким ареалом стали дробить на несколько видов, основываясь исключительно на данных генетического сравнения, что оказывается не всегда оправданным. Последние исследования в области эволюции и филогении подчеркивают большую роль в видообразовании и экологического фактора: организмы могут расходиться по разным экологическим нишам внутри одной географической области, приобретая новые признаки и изолируясь «по образу жизни». 

В современной систематике важность приобретает интегративный подход к изучению видов, когда оценивают не только отдельные аспекты (морфологию, анатомию, экологию, последовательности ДНК), но ряд признаков в совокупности. Такой подход позволяет не просто описать новый вид, но понять и его эволюцию, а порой даже историю развития фауны целого региона. 

Заинтересовавший российских ученых вид Coryphellina rubrolineata был впервые описан по образцам из Красного моря в 1929 году, еще до распространения молекулярных методов. Затем этого голожаберного моллюска стали обнаруживать в Средиземном море, Индийском и Тихом океанах. Главной опознавательной чертой вида были три ярких полоски, проходящие вдоль всего тела. Однако их цвет, прерывистость, ширина, близость друг к другу, равно как и другие признаки, варьировали у разных особей.

Сотрудники Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) совместно с коллегами из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) в рамках работы Российско-Вьетнамского тропического центра изучили особей C. rubrolineata из Вьетнама. Чтобы разобраться, действительно это один вид или все же комплекс криптических или псевдокриптических видов, авторы обратились к молекулярно-генетическим методам. 

Всего в акватории Вьетнама было отобрано 28 особей Coryphellina, каждая из них сфотографирована, а далее фиксирована для дальнейших исследований. На основе данных секвенирования ДНК авторы построили филогенетическое деревья, отражающие эволюционное родство, и оценили степень различий между образцами. Также животных изучили микроскопическими методами, причем особое внимание ученые уделили репродуктивной и пищеварительной системам. В результате выяснилось, что объекты принадлежали не к одному виду, C. rubrolineata, а к пяти, из которых четыре были впервые описаны в этой работе: Coryphellina pseudolotos, Coryphellina pannae, Coryphellina flamma и Coryphellina aurora.

«Большинство выявленных нами видов демонстрируют крайне высокую дивергенцию, то есть расхождение, по митохондриальным генам и, что более необычно, по ядерным. Это может косвенно свидетельствовать об их некоторой древности. Наиболее значимыми отличиями оказались признаки окраски и, в частности, тип красных полосок: у одних видов они прерывистые, у других — протяженные по всей длине тела, у третьих вообще отсутствуют, — поясняет руководитель проекта по гранту РНФ и первый автор исследования Ирина Екимова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник биологического факультета МГУ. — Общая окраска у них также разная, хотя может и достаточно сильно варьировать в пределах одного вида. В то же время признаки внутреннего строения новых видов весьма консервативны, что, вероятно, связано со сходными предпочтениями в пище и стратегиями размножения». 

Из таких ревизий — открытий новых видов внутри группы или, наоборот, объединении нескольких в один — выстраиваются эволюционные деревья малых, а затем и крупных групп организмов. Если же смотреть на эти данные через призму пространства и времени — то есть, где, когда и каким образом «отпочковывались» новые виды, — ученые смогут реконструировать целую историю фауны регионов, выходя за рамки исследуемых ими объектов. Голожаберные моллюски в силу разных стратегий размножения и способностей к расселению выступают в этом плане удобным модельным объектом.

Source:  Пресс-служба биологического факультета МГУ

News article publications

Read also

Нестандартные теломеры насекомых помогут понять механизмы старения
Биологи выявили, что у насекомых теломеры, находящиеся на концах хромосом и защищающие их от разрушения, — крайне разнообразны в отличие от большинства других групп живых организмов. Обычно основу теломер составляют простые повторяющиеся кусочки ДНК, так называемые мотивы, каждый длиной в 5-7 нуклеотидов — «кирпичиков» теломер. Ученые обнаружили, что теломерные мотивы пчел, ос и наездников могут иметь от 1 до 11 нуклеотидов, а у мух нуклеотидов в 10-30 раз больше. Учитывая, что изменения, которые происходят с теломерами в течение жизни, часто связывают со старением, новые данные позволят лучше понять механизмы этого процесса.
Genetics
Molecular Biology
Zoology of invertebrates
7 September 2023
Стволовые клетки оказались не обязательными участниками процесса регенерации
По крайней мере, в случае червя нереиса: в предшественники различных тканей трансформируются те клетки, которые находятся около места повреждения. После закрытия раны они уже начинают вновь дифференцироваться
Cell Biology
Medicine
Zoology of invertebrates
5 June 2023
Водные блошки смогли приспособиться к жизни в пустыне
Daphnia arabica смог адаптироваться к столь засушливым условиям благодаря комбинации генов, отвечающей за восстановление молекулы ДНК при ее повреждении в условиях стресса
Genetics
Zoology of invertebrates
1 February 2023
Биологи обнаружили необычные вирусы симбионтов беломорских мшанок
Полученные авторами данные также опровергают популярную теорию о том, что эти морские беспозвоночные получают симбионтов по наследству от родительских организмов
Microbiology
Virology
Zoology of invertebrates
27 January 2023
Ученые выяснили, почему чукотские киты пахнут больницей
Наиболее вероятный виновник — 2,6-дибромфенол, который вырабатывают черви-полихеты — основная пища прибрежных китов. Именно из-за этого вещества мясо таких китов становится непригодным в пищу
Analytical chemistry
Ecology
Physiology
Zoology of invertebrates
Zoology of vertebrates
9 January 2023
Биологи обнаружили пять новых видов и один новый род пиявок в Арктике
Среди них оказалась уникальная находка - реликтовая, очень древняя и редкая пиявка
Ecology
Genetics
Zoology of invertebrates
27 December 2022