Российские ученые проанализировали родство морских улиток из надсемейства Букциноидеи (трубачей) и предложили их новую классификацию. Для этого использовали и морфологические, и генетические признаки моллюсков: биологи сравнили их анатомию и последовательности пяти генов-маркеров. Это позволило пересмотреть эволюцию всей группы и описать пять новых для науки семейств. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Zoological Journal of the Linnean Society.
Букциноидеи (трубачи) — очень разнообразная группа морских моллюсков, в которую входит более трех тысяч видов. Представители этого надсемейства распространены от Северного Ледовитого океана до Антарктики, от мелководных прибрежных зон до океанических глубин, а некоторые обитают даже вблизи подводных гидротермальных источников. Кроме того, трубачей используют в пищу, а биологи изучают с их помощью процессы развития моллюсков. Вместе с тем все впечатляющее разнообразие этих улиток описано недостаточно и до сих пор не было целостной классификации, которая дала бы ученым представление об их родственных связях.
Группа исследователей из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН (Москва), Национального музея естественной истории Франции (Франция), Токийского университета (Япония) с коллегами из Музея естественной истории Санта-Барбары (США) разработала наиболее полную на сегодняшний день систематику надсемейства Букциноидей. Для этого биологи оценили родственные связи 231 вида моллюсков (около 35 процентов разнообразия группы), которые хорошо характеризуют надсемейство в целом. Они обитают в самых разных частях Мирового океана, а также отличаются по анатомии и морфологии.
Ученые проводили исследование на улитках, которых собрали сами в многочисленных экспедициях и получили из различных музеев и научно-исследовательских институтов по всему миру. На этих образцах биологи изучили микроскопическое строение радулы — органа-«терки», который выполняет у моллюсков функцию зубов, — и пищеварительной системы: форму желудка и пищеварительных желез. Такие признаки часто используются исследователями для того, чтобы определить степень родства улиток, поскольку у близких видов строение этих органов очень похожее. Ранее с помощью такой классификации Букциноидей разделили на восемь семейств. Однако исключительно анатомического описания недостаточно, ведь иногда похожее строение органов появляется независимо у видов, которые лишь отдаленно родственны — как, например, крылья у летучих мышей и у птиц.
Чтобы установить истинное родство букциноидей, биологи проверили, насколько близки у разных видов последовательности пяти генов-маркеров. Для этого ученые выделили из ноги моллюсков (органа, благодаря которому они перемещаются) ДНК, затем генетический материал секвенировали, то есть определили последовательность нуклеотидов в интересующих генах. Оказалось, надсемейство делится на двадцать семейств, которые включают роды и виды, близкие генетически, анатомически, а часто и по месту обитания. Кроме того, сочетание молекулярно-генетического и морфологического методов позволило ученым выделить пять новых семейств, которые в более ранних классификациях, построенных только на морфологическом анализе, не были описаны или имели более низкий ранг подсемейства или рода.
«Наше исследование позволило не только пересмотреть классификацию одного из самых распространенных надсемейств морских улиток, но и понять эволюцию этой группы. Так, мы определили, что часть семейств, распространенных в приарктических водах Атлантики, генетически отдалена от тихоокеанских и из Южного океана. То есть изначально эти группы могли формироваться независимо, несмотря на то, что на сегодняшний день некоторые семейства из Южного полушария расселились вплоть до северных широт, а тихоокеанские группы обитают и в Атлантике. В дальнейшем мы планируем включить в анализ больше видов и родов букциноидей, которые пока не доступны для молекулярных исследований. Это позволит более точно классифицировать представителей этого надсемейства и, возможно, обнаружить новые семейства», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Юрий Кантор, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ИПЭЭ РАН.