Новости

17 Июля, 2020 13:53

Ученые СПбГУ пересчитали всех крошечных улиток Арктики

Российские исследователи обобщили все известные сведения об арктических улитках, размеры которых составляют менее пяти миллиметров. Собранная информация поможет больше узнать о загрязнении морских экосистем и изменениях климата. Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Systematics and Biodiversity. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
Представители различных семейств микромоллюсков Арктики. Источник: Ivan O. Nekhaev & Ekaterina N. Krol / Systematics and Biodiversity, 2020
Представители шести различных видов морских микромоллюсков Арктики по сравнению с монетой. Источник: Иван Нехаев и Екатерина Кроль/СПбГУ
3 / 4
Представители различных семейств микромоллюсков Арктики. Источник: Ivan O. Nekhaev & Ekaterina N. Krol / Systematics and Biodiversity, 2020
Представители шести различных видов морских микромоллюсков Арктики по сравнению с монетой. Источник: Иван Нехаев и Екатерина Кроль/СПбГУ

Раковинные микрогастроподы — это улитки, размер которых составляет менее пяти миллиметров. Они представляют собой одну из наименее изученных групп многоклеточных живых организмов в Мировом океане. Старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Иван Нехаев и аспирантка Екатерина Кроль обобщили и проанализировали известную к настоящему времени информацию о видовом составе и образе жизни этих животных в восточном секторе Арктики.

Всего в регионе обитает не менее 66 видов микрогастропод, относящихся к четырем подклассам. При этом два вида были описаны в ходе недавних исследований авторов обзора, а описания еще двух готовятся к публикации. Более чем у половины видов изучен только внешний вид раковины, в то время как важные детали внутреннего строения и последовательности генов, традиционно используемые в классификации животных, остаются у микрогастропод, как правило, неизвестными.

«Начиная с XVIII века улиток классифицировали по раковине — считалось, что каждому виду свойственна своя форма. Позже моллюсков стали анатомировать и уже на современном этапе изучать их ДНК. Эти исследования показали несостоятельность классификации по раковине, — объяснил первый автор статьи Иван Нехаев. — Изучать этих животных непросто. Представьте, что перед вами моллюск размером два миллиметра. Из него нужно извлечь половую систему, которая составляет уже десятые доли миллиметра. Это очень тонкая, тяжелая и скрупулезная работа».

По словам Ивана Нехаева, биологическое разнообразие Арктики изучено крайне неравномерно. Существует сравнительно много данных по крупным животным, которые хорошо заметны глазу, и очень мало сведений о других группах, включая микромоллюсков, к которым относятся раковинные микрогастроподы. Однако ученым нужны эти сведения, чтобы понимать, что представляет собой Арктика, как формировалась ее фауна и как реагируют экосистемы на изменения климата, связанные с хозяйственной деятельностью человека.

Арктические моллюски регулярно становятся героями публикаций об изменениях климата. Обычно это связано с тем, что улиток, обитающих в более южных областях, обнаруживают на северных территориях. Однако подобные выводы часто не имеют достаточной научной базы, поскольку исследователи не обладают исчерпывающими данными о видах микромоллюсков. Теоретически улитка-мигрант с юга может оказаться малоизученным «северянином».

«Несмотря на внешнее сходство, у этих животных могут существенно различаться физиология и требования к условиям обитания. Когда находят какой-то вид, характерный, если судить форме раковины, для более южных областей, часто пишут, что это связано с изменениями климата. Подобные публикации поднимают информационный шум, который затрудняет фиксацию реальных изменений в экосистемах», — рассказал Иван Нехаев.

Арктические улитки могут поведать ученым не только о последствиях потепления климата, но и об уровне загрязнения окружающей среды. Большая численность и относительно простая идентификация некоторых распространенных видов делают их очень полезными объектами для таких исследований. Например, у улиток Boreocingula martyni и Onoba aculeus был обнаружен ипосекс — аномалия в развитии, которую вызывают оловоорганические соединения. Она характеризуется тем, что у самок улиток появляются мужские половые органы. До 2008 года оловоорганические соединения использовались в составе красок для защиты судов и портовых сооружений от биологических обрастаний, однако, негативные последствия применения этих токсичных веществ фиксируются до сих пор.

Кроме того, микрогастроподы выполняют множество функций в морских экосистемах. Они сильно различаются по типу питания и образу жизни: часть из них питается водорослями или растительным детритом, многие виды употребляют в пищу одноклеточных животных — фораминифер или еще более маленьких многоклеточных организмов. Часть видов является паразитами и симбионтами иглокожих и многощетинковых червей. Несмотря на небольшие размеры, в ряде случаев, особенно в прибрежных регионах, микромоллюски могут составлять значительную часть биомассы морских сообществ.

Баренцево море и в особенности его юго-западная часть является местом обитания для большинства видов — 51 из 66. В других морях восточной Арктики известно только по 10–20 видов, и всего девять видов обнаружено в глубоководном Арктическом бассейне. Такое распределение во многом обусловлено слабой изученностью большинства арктических регионов. Однако анализ сходства видового состава в разных районах также выявил связь между распределением видовых комплексов и гидрологическими условиями.

В отличие от других групп животных, интерес к изучению микрогастропод не увеличился с появлением новых методов изучения морфологии маленьких организмов. По мнению Ивана Нехаева, это можно объяснить двумя факторами: «Во-первых, несмотря на развитие электронной микроскопии, методы сбора образцов не изменились с середины прошлого века. Мы не можем корректно собирать эту фауну во время крупных морских экспедиций в Арктике, потому что использование электронной микроскопии требует оперативной фиксации образцов. Сделать ее на борту судна проблематично. Во-вторых, работает отрицательная обратная связь — чем меньше о животных известно, тем меньше специалистов ими интересуются. Это плохо, если мы говорим об оценке биологического разнообразия и тех данных, которые могут принести подобные исследования. Однако для современной зоологии это нормальная ситуация. Дело в том, что животных очень много, а людей, которые их изучают, мало».

5 Августа, 2020
Изучение эффектов синхронизации позволит расширить возможности искусственных нейронных сетей
Осцилляторные нейронные сети, состоящие из периодически колеблющихся элементов, хранят и передают ин...
3 Августа, 2020
Ученые вырастили сапфировые иглы для лазерной терапии
Ученые из России разработали сапфировую иглу для лазерной терапии, которая может быть использована к...