Пресноводные пиявки остаются малоизученной группой животных. Особенно это касается обитателей водоёмов Арктики. Наибольшее число работ учёные посвящают тропическим, европейским и североамериканским пиявкам. Но даже объёмные труды таких выдающихся специалистов, как Ефим Лукин и Рой Сойер, содержат ограниченные сведения по Арктике, где утверждается, что фауна пиявок в высоких широтах бедная и неспецифичная. Результаты многолетней совместной работы учёных Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова Уральского отделения РАН (Архангельск) и Санкт-Петербургского государственного университета отчасти опровергают этот тезис и существенно расширяют представление о пиявках Арктики.
Видовое богатство, зоогеография и местообитания плоских пиявок (семейство Glossiphoniidae) арктической зоны Евразии. Коды районов: ICE – Исландия; FEN – Фенноскандия; KAN – полуостров Канин и Малоземельская тундра; KOL – остров Колгуев; URA – Большеземельская тундра и Полярный Урал; YAM – Ямал; TAY – Таймыр; PUT – плато Путорана; YAK – Колымское нагорье; CHU – Чукотка. (а) Карта распределения видового богатства плоских пиявок. В кружках указано число видов, выявленных в каждом районе. (b) Дендрограмма кластерного анализа, показывающая зоогеографическое подразделение арктической зоны Евразии на основании видового состава плоских пиявок. (с-g) Фотографии типичных местообитаний плоских пиявок в Арктике: озеро Имандра, Кольский полуостров (с); горное озеро около станции Собь, Полярный Урал – типовой локалитет нового вида пиявок Glossiphonia arctica (d); горное озеро на плато Путорана, типовой локалитет нового рода и вида пиявок Hyperboreomyzon polaris (e); озеро Оленье около пос. Хатанга, Таймыр – наиболее северное местонахождение плоских пиявок в мире (72.01° с.ш.) (f); озеро около пос. Амгуэма, Чукотка (g). Авторы фото: О.В. Аксёнова, А.В. Кондаков, Е.С. Чертопруд и С.Е. Соколова
Сбор образцов из малоизученных арктических районов, их обработка и анализ генетических данных в общей сложности заняли около 10 лет. География исследований включала территории Кольского полуострова, Малоземельской тундры, полуострова Канин, острова Колгуев, Большеземельской тундры, Полярного Урала, Ямала, Таймыра, плато Путорана, Колымского нагорья и Чукотки. В работу также были включены сведения о фауне пиявок арктической Скандинавии, Исландии и Гренландии.
Определение видов пиявок по морфологическим признакам – достаточно сложный процесс. Зачастую внешне сходные виды очень сильно разнятся по анатомии. Поэтому исследователи-систематики скрупулёзно изучают анатомическое строение пиявок. Особь помещается в абсолютный спирт, заливается в парафиновый блок, после чего на специальном аппарате – микротоме – выполняются очень тонкие продольные срезы, число которых для одного образца может превышать 50. Срезы обрабатываются специальными красителями, в результате различные ткани организма приобретают разную окраску, благодаря чему межвидовые анатомические нюансы становятся более очевидными.
Для молекулярно-генетических анализов, подтверждающих межвидовые различия, использовались расшифровки нуклеотидных последовательностей генов, кодирующих первую субъединицу фермента цитохром-с-оксидаза (COI) и малую субъединицу рибосомальной РНК (18S-рРНК).
Ревизия таксономического состава показала, что фауна арктической зоны Евразии насчитывает 14 видов плоских пиявок (семейство Glossiphoniidae), принадлежащих к пяти родам. Пять видов и один род оказались прежде неизвестными, новыми для науки. Исследовательская группа выявила самую северную точку ареала плоских пиявок – полуостров Таймыр, 72° северной широты.
Наиболее интересной находкой, по мнению учёных, является гипербореомизон полярный (Hyperboreomyzon polaris) – новый реликтовый род и вид пиявок, описанный по сборам с острова Колгуев и плато Путорана. Эта достаточно крупная (до 2 см в длину) пиявка имеет тёмно-коричневую окраску и покрыта бугорками. Обычно у плоских пиявок каждый сегмент тела разделён на три кольца, а у гипербореомизона есть дополнительная сегментация – каждое из трёх колец сегмента разделено ещё на два.
– Мы не смогли её отнести ни к одному из известных родов ни по морфологии, ни по генетике. Это реликтовая, очень древняя и редкая пиявка. Удивительно, что она не была встречена никем из предшествующих учёных. Вероятная причина – этот вид обитает только на наиболее удалённых и труднодоступных территориях, таких как Колгуев и Путорана. Но вряд ли гипербореомизон является исключительно арктическим видом. Мы предполагаем, что эта пиявка имеет арктоальпийский ареал – то есть, теоретически, она может встречаться где-то в высокогорьях Азии, например, в Саянах или на Алтае, – считает один из авторов исследования, директор Центра имени академика Лавёрова, член-корреспондент РАН Иван Болотов.
По словам учёного, эта пиявка пока представляет собой загадку: нет никаких данных о её образе жизни и питании. Она была обнаружена в небольших водоёмах, где нет рыбы. Похоже, что на плато Путорана она могла обитать довольно длительное время, а на остров Колгуев попала вместе с перелётными птицами. Но это лишь предварительные гипотезы, требующие проверки.
Зоологи уверены, что гипербореомизон полярный и ещё один новый вид с узким ареалом – глоссифония арктическая (Glossphonia arctica), найденный только в одном высокогорном озере на Полярном Урале, требуют скорейшего внесения в Красную книгу России.
Как отмечает заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский, самая богатая региональная фауна глоссифониевых пиявок выявлена на Таймыре и плато Путорана (девять видов), в то время как арктическая Европа, Исландия, Колымское нагорье и Чукотка отличаются обедненными фаунами этой группы (два-четыре вида).
Также учёный подчёркивает, что для обитающих в высоких широтах пиявок характерно существенное потемнение окраски.
– Это проявление так называемого высокоширотного меланизма, – объясняет Максим Винарский. – Меланисты – особи, которые имеют затемнённую окраску благодаря накоплению пигмента. Если брать наземные организмы, то для Арктики характерно образование тёмных форм: чем темнее окраска, тем сильнее поглощаются солнечные лучи. Водоёмы Арктики мелкие, и ультрафиолет здесь способен проникать до дна. Но это также может быть и криптическая окраска – чем темнее, тем легче прятаться от врагов в тёмной воде или на тёмном дне водоёма.
Типовые образцы новых для науки видов плоских пиявок (семейство Glossiphoniidae), выявленных в арктической зоне Евразии: вид со спинной (D) и брюшной (V) сторон. (a) Альбоглоссифония сибирская (Alboglossiphonia sibirica). (b) Глоссифония арктическая (Glossiphonia arctica). (c) Глоссифония таймырская (Glossiphonia taymyrensis). (d) Гелобделла охотская (Helobdella okhotica). (e) Гипербореомизон полярный (Hyperboreomyzon polaris). Масштабные линейки = 1 мм. Авторы фото: А.Л. Класс и Т.А. Елисеева
Отметим, пиявки не всегда безобидны для других животных. Например, представители рода гемиклепсис (Hemiclepsis) паразитируют на рыбах. В условиях прудового хозяйства кровососущие пиявки способны существенно ослаблять рыб. Птичьи клепсины (род Theromyzon) являются паразитами водоплавающих птиц. Забираясь птицам в носоглотку, они могут вызывать удушье, чреватое гибелью пернатых. А один из видов африканских плоских пиявок даже смог адаптироваться к постоянному проживанию в прямой кишке бегемотов.
Сбор образцов проводился при поддержке Минобрнауки России. Обработка и обобщение данных – при поддержке Российского научного фонда (грант №19-14-00066-P).
Итоги исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (издательская группа Nature) https://www.nature.com/articles/s41598-022-24989-7.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ФИЦКИА УрО РАН
