В МГУ уточнили классификацию голожаберных моллюсков

Уже более двух десятков лет в биологии наряду с широко освещаемой «революцией» – внедрением молекулярно-генетических методов исследования в систематику животных и растений – происходит самая настоящая «контрреволюция», о которой почти не упоминают. Многие современные исследователи отдают предпочтение молекулярным данным и не уделяют внимание детальному анализу морфологии. Неспособность распознать тонкие детали строения организма приводит к появлению классификаций, где под предлогом той или иной степени родства с точки зрения молекулярно-генетических данных в одну общую группу объединяются организмы с различными особенностями строения, т.е. создаются «систематические свалки». Чтобы решить эту проблему, ученые Зоологического музея МГУ с коллегами из Института биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН разработали новый подход под названием «многоуровневое разнообразие организмов», который обеспечивает более точную классификацию живых организмов. Результаты исследования опубликованы в Zoological Journal of the Linnean Society.

«Наша исследовательская группа последовательно развивает общие систематические подходы на онтогенетической основе, которые тщательно учитывают и объединяют, а не противопоставляют, как тонкомасштабные “fine-scale” морфологические особенности строения, так и молекулярно-генетические данные. Исследования проводятся на материале голожаберных моллюсков», – рассказывает ведущий научный сотрудник Зоологического музея МГУ Александр Мартынов.

Подлинное объединение морфологии и генетики имеет прямые научные преимущества и позволяет, в том числе, вернуть в область биологической систематики прогнозирование на новом этапе в форме филопериодических таблиц и других элементов прогностики. Новый подход назвали Multilevel organismal diversity (MOD) – многоуровневое разнообразие организмов. 

Особое преимущество MOD имеет по сравнению с так называемой «интегративной систематикой», которая несбалансированно позиционирует морфологические данные как априори подчиненные по отношению к генетическим. Использование MOD позволяет точно прогнозировать положение того или иного таксона на эволюционном дереве.

Еще в 2017 году Александр Мартынов с коллегами опубликовал первые результаты фундаментальной работы, где впервые показано, что представители «разбросаны» по всему эволюционному дереву голожаберных моллюсков подотряда Aeolidacea, а род Flabellina являлся «систематической суперсвалкой». Для того чтобы доказательно продемонстрировать, что только по-настоящему последовательное объединение генетики и морфологии может раскрыть подлинные, очень сложные многоуровневые горизонты и масштабы биологической эволюции, в 2025 году исследовательской группой была опубликована новая фундаментальная ревизия голожаберных моллюсков подотряда Aeolidacea, в которой особое место было уделено таксономической системе семейства Coryphellidae. 

В ходе исследования, молекулярно-филогенетическая компонента которого была выполнена Татьяной Коршуновой (ИБР РАН), приводятся фундаментальные доказательства того, что объединение всего разнообразия корифеллид в один-единственный род Coryphella основывалось на ошибочном молекулярно-филогенетическом анализе и небрежном рассмотрении морфологии, а подлинная новая система семейства Coryphellidae включает не менее 11 отдельных родов (Borealea, Coryphella, Fjordia, Gulenia, Himatina, Itaxia, Microchlamylla, Occidenthella, Orienthella, Corrupta, и Portorchardia), в том числе два новых, впервые выделенных в 2025 году. 

Среди этих новых родов нужно отметить новый род Portorchardia (в честь американского города Port Orchard на восточном побережье Тихого океана, в районе которого коллега Александра Мартынова и Татьяны Коршуновой Карин Флетчер собрала этот новый таксон голожаберных моллюсков). Portorchardia демонстрирует удивительное сочетание частичного внешнего сходства с симпатрическим (обитающим в том же районе) типовым видом рода Orienthella (Orienthella trlineata) при одновременных ключевых отличиях в радулярном (зубном) аппарате и молекулярно-филогенетических данных. Не менее примечательно, что типовой вид нового рода Portorchardia также является новым для науки и был назван Portorchardia candela (Порторчардия свеча) благодаря характерной окраске ринофоров (органов химического чувства), напоминающих горящую свечку. 

Другой новый род, получивший название Corrupta, пока известный только на Курильских островах, также демонстрирует сложное сочетание принципиально отличной внешней и внутренней морфологии от родственного по молекулярным данным рода Himatina. Himatina не похожа ни на один другой род корифеллид, она единственная среди Coryphellidae питается не только гидроидами, но и червями-полихетами и даже другими голожаберными моллюсками. На этих примерах значимость и практичность подхода тонкой таксономической дифференциации очевидны, поскольку все эти уникальные особенности терялись за мнимым единственным родовым названием Coryphella. 

На этом удивительное разнообразие, на первый взгляд, скромных, обитающих преимущественно в умеренно холодных водах Атлантики и Тихого океана (но в основном почти не заходя в настоящую Арктику) корифеллид не заканчивается. Так, род Microchlamylla фундаментально отличается от всех родов Coryphellidae по строению репродуктивного аппарата, а молекулярно-филогенетический анализ надежно выявляет этот род как один из самых базальных таксонов корифеллид. Другой филогенетически сестринский к большинству корифеллид род Itaxia принципиально отличается от Microchlamylla морфологически. Itaxia обитает в географически очень удаленном регионе южной оконечности Южной Америки, поэтому ее назвали на основе слова «itax» – «юг» в переводе с вымершего языка южноамериканского аборигенного народа Яган (другое название – Ямана). Этим также подчеркивается важная культурная миссия настоящей тонко-дифференцированной систематики – на момент первоначального обоснования рода Itaxia в 2017 году еще был жив последний носитель этого языка. За прошедшие восемь лет самый южный язык человечества вымер, но остался в названии самого южного рода голожаберных моллюсков семейства Coryphellidae.

Благодаря подходу MOD показано, что корифеллиды – это семейство, включающее множество отдельных родов, а настоящий род Coryphella ограничен тремя видами: Coryphella verrucosa, Coryphella pseudoverrucosa, а также только что восстановленным Coryphella longicaudata. 

«Фундаментально важной чертой подхода MOD и тонкомасштабной систематики (систематики высокого разрешения) в условиях все возрастающего числа доступных молекулярно-генетических данных и выявления так называемых “скрытых” таксонов является отнесение вида животных не к “безразмерному”, плохо диагностируемому роду с крайне нечеткими морфологическими характеристиками (это прямо противоречит основам биологической эволюции, подразумевающей постоянную дифференциацию организмов на всех уровнях), а к тонко-, узкоопределенному роду с уникальным, сложным сочетанием морфологических и молекулярных данных», – подчеркивает Александр Мартынов.

Это значительно облегчает и упрощает таксономическую атрибуцию «скрытого биологического разнообразия». Например, род корифеллид Gulenia (названный так в честь норвежского центра подводного плавания Гюлен, на базе которого были получены значительные материалы по голожаберным моллюскам) на данный момент включает три вида, два из которых сложно различить по морфологическим признакам, хотя они и демонстрируют между собой очень большие генетические дистанции. Ранее это тонкое сочетание молекулярных и морфологических признаков попросту терялось внутри «систематической свалки». 

Наконец, фундаментальные морфологические отличия могут появляться эволюционно быстро на относительно сходной генетической базе. Так, один из самых необычных таксонов всего семейства Coryphellidae – род Occidenthella – по внешним и внутренним морфологическим признакам частично напоминает представителей совершенно отличного надсемейства подотряда Aeolidacea, тогда как молекулярно-филогенетический анализ, а также строение радулярного аппарата надежно помещают его в семейство корифеллид. 

Род Occidenthella получил свое название от латинского «запад», поскольку широко распространен в дальневосточных морях России, которые относятся к западной части Тихого океана. Occidenthella до сих пор не отмечен на восточном побережье Тихого океана, где распространены виды рода Orienthella («восточная корифеллида»). 

В новой работе подчеркивается, что точное выявление подлинных сложнейших деталей эволюционной истории, а также построение максимально приближенных к ней системы и классификации возможно только с применением подхода многоуровневого разнообразия организмов (MOD) и тонкомасштабной систематической дифференциации. Эти новые подходы применимы не только к изучению голожаберных моллюсков, но и к исследованиям любых живых организмов. 

Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ