Новости

4 декабря, 2020 20:01

Ученые «штрихкодировали» обитателей поверхности пленки воды

Исследование проводилось совместно с американскими коллегами из Университета Штата Нью-Йорк в Буффало. Генетическими и морфологическими методами были изучены представители подсемейства Scapholeberinae семейства Daphniidae. По результатам работы выделен новый для науки вид, названный в честь выдающегося исследователя ветвистоусых ракообразных Н. Смирнова - Scapholeberis smirnovi.
Источник: Алексей Котов

Ветвистоусые ракообразные («водяные блохи») – это одни их наиболее обычных микроскопических (большинство имеет размер 0.5-5 мм) животных континентальных водоемов. Они являются традиционными модельными объектами для биологов различных специальностей. Именно на их примере в настоящее время формируется биогеография пресноводной фауны. Если биогеография наземных и морских животных относительно хорошо изучена, биогеография обитателей континентальных водоемов находится в стадии формирования.

Большинство научных исследований ветвистоусых ракообразных посвящено дафниям, планктонным рачкам, относящимся к большому семейству дафнид (Daphniidae). При этом существуют их ближайшие родственники, которые ведут совсем другой образ жизни, они прикрепляются снизу к поверхностной пленке воды, хотя способны и плавать в воде подобно дафниям. Группа организмов, которые ассоциированы с поверхностной пленке воды, называется «нейстоном». Ученые ИПЭЭ РАН совместно с американскими коллегами из Университета Штата Нью-Йорк в Буффало изучили генетическими и морфологическими методами представителей подсемейства Scapholeberinae семейства Daphniidae, также крайне обычных обитателей континентальных водоемов разных широт, и статья по результатам этих работ опубликована в журнале PeerJ.

Генетическая часть работы выполнена на основании исследования последовательностей митохондриального гена COI. Показано, что ранее разнообразие представителей рода было сильно недоизучено. На самом деле, в мире обитает не менее 22 отдельных генетических групп, каждая из которых является, по-видимому, биологическим видом. Причем распределение этих видов по планете достаточно разнообразно, но почти все филогруппы распространены только на единственном континенте (такое распространение называется «континентальным эндемизмом»), а некоторые являются эндемиками небольших регионов. Интересно, что найдено несколько «транс-берингийских филогрупп» - то есть, распространенных в восточной части Евразии и западной части Северной Америки. Это вполне объяснимо, принимая во внимание, что еще недавно, всего около 10 тысяч лет назад, два континента были соединены обширным мостом – Берингией.

«Благодаря нашим новым данным и их координации с ранее полученными нашим коллективом данными по 16S+12S стало возможным генетическое определение основных клад и таксонов по последовательностям гена COI. В 2003 году было предложено использовать его последовательности в качестве «генетического штрихкода» для определения любого животного. В области получения «штрихкодов» развернуты серьезные усилия, но зачастую они проводятся в отрыве от традиционной систематики, в том числе использующей для различения видов признаки их внешнего строения,  - рассказал руководитель проекта Алексей Котов, член-корреспондент РАН, профессор РАН, ведущий научный сотрудник московского Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН. - В отношении скафолеберин до нашего исследования аккуратное генетическое определение видов было невозможным — это подтвердил анализ данных по последовательностям гена COI в международных базах данных GenBank и BOLD. Точность определения видов до проведения нашего исследования была не выше 30%, то есть, большая часть определений была ошибочной. Теперь эта ситуация радикальным образом исправлена, и аккуратное генетическое определение скафолеберин представляется возможным».

На Дальнем Востоке РФ и в Корее найден новый для науки вид Scapholeberis smirnovi (Garibian et al., 2020), у которого выявлены диагностические признаки внешнего строения, отличающие его от прочих видов. Вид назван в честь Николая Смирнова, выдающего исследователя ветвистоусых ракообразных, и основателя отечественной школы их изучения, к которой относятся все российские члены данной научной группы.

Работы проводятся в рамках проекта РНФ 18-14-00325.

 

Теги
Биология
25 февраля, 2021
Ученые нашли вещество, защищающее клетки от токсичного гербицида
Биологически активные соединения из морского плесневого гриба Penicillium dimorphosporum п...
24 февраля, 2021
Петербургские ученые нашли препарат, облегчающий симптомы болезни Альцгеймера
Ученые Института цитологии РАН (ИНЦ РАН, Петербург) подобрали препарат, предотвращающий гибель нервн...