Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.В. Лавёрова Уральского отделения РАН (Архангельск) выяснили, что улитки, обнаруженные 10 лет назад в Тибете, относятся к эндемичному роду Tibetoradix. Результаты исследования опубликованы в журнале Integrative Zoology.
Карта Тибетского плато с точками, где были найдены новые виды моллюсков. Источник: Михаил Гофаров
Неизвестные науке виды моллюсков-прудовиков были найдены в ходе германо-китайских экспедиций в Тибетском автономном районе и провинциях Цинхай и Сычуань (Китай) ещё в 2011 году (Oheimb et al., 2011 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0026307). Обнаружившие улиток немецкие учёные из Гисенского университета им. Юстуса Либиха и Музея естественной истории при Институте исследований эволюции и биоразнообразия Ассоциации Лейбница изначально ошибочно отнесли тибетских моллюсков к широко распространенному роду Radix и не описали их как новые виды.
В 2019 году собранные материалы были переданы для изучения специалистам в области малакологии из Санкт-Петербургского государственного университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск) для дальнейшего анализа и уточнения их таксономического статуса.
Анализ нуклеотидных последовательностей ДНК, морфологические и анатомические исследования, филогенетический анализ показали, что найденные моллюски-прудовики относятся к малоизученному роду Tibetoradix, который был описан чуть ранее сотрудниками ИБиГР ФИЦКИА УрО РАН и СПбГУ и включал в себя 2 вида Tibetoradix kozlovi и T. hookeri (см. Aksenova et al., 2018 https://www.nature.com/articles/s41598-018-29451-1; Vinarski et al., 2020 https://zse.pensoft.net/article/52860/). Экземпляры неизвестного рода и вида гастропод тогда были предоставлены биологами Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, участвовавшими в российско-китайских экспедициях на высокогорное Тибетское плато в 2015-2016 гг. В результате дополнительных исследований особей, собранных немецкими коллегами, род пополнился ещё четырьмя новыми видами, получившими названия Tibetoradix kruglovi, T. imitator, T. khamensis и T. transhimalayensis.
– Род Tibetoradix сформировался по мере подъёма Тибетского плато, который начался приблизительно 20 миллионов лет назад. Представители этого рода – как минимум несколько видов – живут только на территории Тибета, поэтому род и получил такое название. Tibetoradix идеально адаптировался к условиям высокогорья. Моллюски живут там на высоте от 3500 до 4500 метров над уровнем моря, но вниз спуститься и расселиться не могут в силу того, что у них произошла узкая экологическая специализация к специфическим условиям Тибетского плато. Мы сформулировали для такого явления научную концепцию «экологической ловушки, – комментирует директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.
Научная группа СПбГУ, в которую вошли заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных Максим Винарский и научный сотрудник кафедры прикладной экологии Иван Нехаев, занималась изучением характеристик раковин моллюсков, мягкого тела и радул – зубного аппарата, с помощью которого эти животные добывают пищу.
Раковины собранных улиток. Фото Максима Винарского и Ольги Аксёновой
– С точки зрения морфологии, эти улитки мало отличаются от других прудовиков, живущих в том числе и в наших местных озерах и прудах. Но в экологическом плане – это организмы, адаптировавшиеся к чрезвычайно суровым условиям высокогорий «крыши мира». Их изучение позволит лучше понять пути и механизмы приспособления водных беспозвоночных к столь специфическим условиям, а также получить новую информацию о протекании микроэволюционных процессов в пресноводных экосистемах. Я бы сказал, что многомиллионная история эволюции рода Tibetoradix на Тибетском плато – это естественный "эксперимент", поставленный самой природой. Интересно и то, что, по-видимому, вся эволюционная история рода протекала исключительно в высокогорье, в изоляции от родственных групп. Недаром один из вариантов названия статьи, обсуждавшийся в ходе работы, звучал так: «17 миллионов лет одиночества». К сожалению, отсутствуют палеонтологические находки этих моллюсков, поэтому судить об эволюции группы мы можем только путем генетического анализа ныне живущих улиток, – рассказывает Максим Винарский.
В Тибетском нагорье берут начало крупнейшие реки Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии: Хуанхэ, Янцзы, Салуин, Меконг, Инд и Брахмапутра. На территории горного плато также распространены бессточные бассейны, не имеющие гидрологической связи с крупными речными системами, – озёра, пруды, ручьи и горячие источники, где встречаются уникальные, эндемичные виды пресноводной фауны. Поэтому территория Тибета представляет большой интерес для биологов.
– Тибетское плато является древним центром видообразования: буквально в каждом небольшом водоёме сформировался свой вид моллюсков. Из-за естественных преград эти виды населяют ограниченную территорию, т.е. имеют узкий ареал, и довольно длительное время изолированы друг от друга. В науке такое явление называют аллопатрическим видообразованием, – пояснила ведущий научный сотрудник ФИЦКИА УрО РАН Ольга Аксёнова.
Тибетское плато – самое высокое и обширное плато на Земле. Его площадь составляет 2,5 миллиона квадратных километров. Плато, получившее неформальное название «Крыша мира», окружено горными хребтами, на которых располагаются самые высокие вершины мира, и является домом для целого ряда эндемичных видов и родов животных.
Ознакомиться со статьей можно на сайте издательства: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1749-4877.12600
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ № 19-14-00270.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦКИА УрО РАН
