Команда биологов под руководством малаколога с 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.
Коллаж с фотографиями Coryphellina lotos (слева) и четырех новых описанных видов:
(слева направо) C. pseudolotos, C. pannae, C. flamma, C. aurora
© Ирина Екимова, биологический факультет МГУ
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 МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН 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, — пояснила 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.
Исследование проходило при поддержке гранта Российского научного фонда, статья опубликована в журнале Diversity
Источник: msu.ru
