Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Фауна максимальных глубин на примере глубоководных желобов северо-западной части Тихого океана: пути формирования, эволюционные тенденции, границы распространения. Грант РНФ №24-17- 00321 Этот проект направлен на решение фундаментальной проблемы морской биологии и биогеографии - выявление путей формирования и эволюционных тенденций фауны глубоководных желобов. Основные задачи проекта включают выяснение филогенетических связей ключевых ультраабиссальных таксонов, характеристику особенностей распространения ультраабиссальных видов – с определением степени эндемизма фауны отдельных желобов и фаунистических связей между желобами, выявление положения вертикальной границы между абиссальной зоной и ультраабиссальной, уточнение таксономического состава фауны желобов северо-западной части Тихого океана. В эту группу входят желоба Алеутский (7679 м), Курило-Камчатский (ККЖ) (9717 м), Японский (8412 м) и Идзу-Бонинский (9810 м). Задачи проекта решаются на примере двух важнейших в ультраабиссали групп животных – иглокожих и двустворчатых моллюсков. Эти таксоны наиболее богаты по числу видов в абиссали и ультраабиссали, разнообразны в экологическом плане и образуют многочисленные популяции в глубоководных сообществах. Основу материала составляет одна из крупнейших в мире коллекций фауны желобов, хранящаяся в ИО РАН. Помимо фундаментального значения, исследование фауны максимальных глубин океана необходимо для оценки уязвимости изолированных глубоководных экосистем к внешним воздействиям, включая антропогенные, а также для понимания механизмов функционирования экосистем в районах с экстремальными для жизни условиями обитания. Результаты работы также будут иметь важное значение для реализации целей и основных направлений действий Российской Федерации в рамках Десятилетия ООН наук об океане. В 2024 году проведен большой объем молекулярно-генетических исследований на выбранных для проекта таксонах – иглокожих и двустворчатых моллюсках. Для голотурий рода Elpidia – ключевого таксона в фауне ультраабиссали, получены последовательности для участка гена цитохром оксидазы (COI) для 40 экземпляров, относящихся к 19 видам и подвидам. В том числе, получены последовательности для 11 «исторических» видов, собранных в период с 1955 по 1976 на абиссальных и ультраабиссальных глубинах. Также получены последовательности 14 типовых экземпляров, относящихся к 9 видам и подвидам эльпидий. Выполнен молекулярно-филогенетический анализ морских ежей семейства Pourtalesiidae. Филогенетические реконструкции подтверждают монофилию семейства Pourtalesiidae. В то же время род Pourtalesia, вероятно, является парафилетическим. Показано, что виды рода Portalesia из Северо-Западной Пацифики не образуют единую филогенетическую группировку. В частности, вид P. thomsoni входит в состав клады, включающей также восточнопацифический вид P. tanneri и антарктические виды P. hispida и Pourtalesia n. sp. В материале по морским звездам семейства Pterasteridae найдено 17 видов, относящихся к четырем родам: Amembranaster, Benthaster, Hymenaster и Pteraster. Четыре вида Hymenaster являются новыми для науки. Все виды отличаются уникальным сочетанием морфологических признаков. При описании видов были подробно изучены особенности ультраструктуры скелетных элементов. Морфологические различия были также подкреплены предварительными результатами филогенетического анализа последовательностей гена COI. Двустворчатые моллюски. Описаны два новых глубоководных вида из семейства Thyasiridae (Adontorhina inflata Kamenev & Lisitsyna, 2024 и A. diaphana Kamenev & Lisitsyna, 2024). Проведен сравнительный анализ всех северотихоокеанских видов рода Adontorhina; показано, что скульптура личиночной раковины уникальна у каждого вида и является дополнительным и надежным диагностическим признаком. В результате обработки материала германской экспедицией «AleutBio» обнаружены 3 вида рода Axinulus (сем. Thyasiridae), из которых один оказался новым для науки, а два вида (Axinulus krylovae Kamenev, 2023 и Axinulus oliveri Kamenev, 2020) впервые зарегистрированы в восточной Пацифике. С учетом полученных новых данных были проанализированы географическое и вертикальное распределение всех видов рода Axinulus в Мировом океане. Показано, что в отличие от Атлантического океана, где виды этого рода обитают в широком диапазоне глубин (20-4750 м), в Тихом океане виды рода Axinulus обнаружены исключительно в абиссальной и ультраабиссальной зонах (3200-9807 м). На максимальных глубинах Филлипинского, Японского и Курило-Камчатского желобов они формируют плотные поселения и играют большую роль в функционировании донных экосистем, являясь доминирующими видами в донных сообществах макробентоса. На основе морфологических и молекулярных признаков обоснован родовой статус таксона хищных двустворчатых моллюсков Angustebranchia, ранее рассматриваемого как подрод. Род Angustebranchia – эндемик ультраабиссали, диапазон его вертикального распространения составляет 8160-9583 м. В группу эндемиков ультраабиссали, помимо Angustebranchia Ivanova, 1977, входят роды Parayoldiella Filatova, 1971 (Nuculanidae), Ptilomyax Oliver, 2012 (Lasaeidae) и Tartarothyasira Oliver et Chen, 2024 (Thyasiridae).. Составлена база данных по вертикальному распространению абиссальных и ультраабиссальных видов иглокожих и бивальвий в северо-западной Пацифике, а также база данных нахождений трех глубоководных семейств иглокожих (Elpidiidae, Holothuroidea; Pourtalesiidae s.l., Echinoidea и Pterasteridae, Asteroidea) в ультраабиссали Курило-Камчатского желоба и прилегающих районов. Эти данные будут использоваться для исследования географии и вертикальной зональности фауны Северо-Западной Пацифики. Составленные базы данных опубликованы в хранилище данных Mendeley. В 2024 г. при поддержке проекта проведена совместная китайско-российская экспедиция на судне «Tan Suo Yi Hao» (КНР) по исследованию Курило-Камчатского и западной части Алеутского желобов с использованием глубоководного обитаемого аппарата (ГОА) «Fendouzhe». В экспедиции приняли участии три участника проекта (Гебрук А.В., Каменев Г.М. и Минин К.В.). За время этой экспедиции выполнено 31 погружение ГОА в диапазоне глубин 5633-9578 м (18 погружений в Курило-Камчатском желобе, глубины 5961-9578 м; 12 погружений в Алеутском желобе, глубины 5633-6989 м и 1 погружение в районе соединения желобов, глубина 5802 м). Получены разнообразные пробы по группам, представляющим интерес для проекта. Материалы обрабатываются. https://ocean.ru/index.php/vse-novosti/item/3195-zavershilas-kitajsko-rossijskaya-ekspeditsiya-s-uchastiem-sotrudnikov-io-ran Сайт проекта: https://ocean.ru/index.php/scientific-directions/ekologiya-morej-i-okeanov/item/3317-fauna-maksimalnykh-glubin-zhelobov-grant-rnf-24-17-00321