Дафнии группы видов Daphnia galeata. Источник: Алексей Котов
Российские ученые обнаружили новый вид рачков-дафний в горных озерах и болотах на японском острове Хонсю. Этот вид, который нигде кроме гор Японии не встречается, имеет уникальные внешние особенности: в его теле объединены целые «части» двух видов, скрестившихся миллионы лет назад. Данные проясняют эволюционную историю группы и позволяют более точно определять виды, представляющие большой интерес для рыбного хозяйства. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале PeerJ.
Чтобы наиболее эффективно использовать ресурсы водоемов, например, для целей рыбного хозяйства, нужно понимать, как формируется их биоразнообразие. Эти процессы обычно изучают на примере модельных организмов, чьи геномы, родственные связи и история, как правило, хорошо изучены.
Рачки группы видов Daphnia longispina — широко распространенные микроскопические животные, встречающиеся по всей Голарктике — зоне, занимающей большую часть северного полушария. Хотя о них многое известно (в частности потому, что они активно используются в аквакультуре в качестве корма для рыб), ученые с завидной регулярностью обнаруживают новые виды, относящиеся к этой группе. Такие находки наиболее часты в горных водоемах и других относительно труднодоступных местах.
Сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) совместно с коллегой из Университета в Буффало (США) изучил пробы зоопланктона из высокогорных водоемов Японии, расположенных на острове Хонсю, полученные от японских коллег. Страна богата эндемиками — видами, встречающимися только в конкретном месте, поэтому находка очередного эндемичного вида в данном регионе — скорее правило, чем исключение. Так произошло и в этом исследовании — ученые обнаружили новый вид, который был назван Daphnia japonica в честь Японии. Авторы проанализировали наследственный материал, а также внешний вид животных, чтобы понять положение данного вида в системе рода Daphnia.
Расшифровав последовательности ДНК, авторы сравнили их с тем, что есть в базе для уже известных рачков. Так подтвердилось, что обнаруженные особи действительно относятся к новому, ранее неизвестному виду, но в их генах одновременно есть «следы» других видов: D. japonica появилась в результате скрещивания представителей D. longispina и D. galeata в далеком прошлом. Ничего подобного ранее для дафний известно не было. Особи отличаются от других представителей рода и по внешнему виду, причем у них есть признаки как группы видов D. galeata, так и группы D. longispina. Они представляют собой своеобразных Франкенштейнов, получившихся в результате эксперимента, поставленного природой миллионы лет назад.
«Мы предполагаем, что закономерности, выявленные на дафниях, можно применить и к другим группам пресноводных животных. В данной работе удалось заглянуть в весьма далекое прошлое, поскольку генетическая линия, которая представляет собой наш новый вид, сформировалась миллионы лет назад. Тогда получился гибрид между особями, которые теперь относятся к разным группам видов — longispina и galeata. Гибриды образуются и в настоящее время, но они сосуществуют со своими "папами" и "мамами". В случае нашего вида никаких "пап" и "мам" не осталось, они уже давно вымерли», — рассказывает Алексей Котов, доктор биологических наук, профессор РАН, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда
