Цефаласпиды — морские брюхоногие моллюски, обладающие раковиной и многочисленные на севере Атлантического океана, в Белом и Баренцевом морях. В новой статье российские зоологи обратили на них пристальное внимание: детальный анализ морфологии и генома этих моллюсков показали, что их ошибочно относили семейству филинид. В действительности цефаласпиды (изученные на примере моллюска Philine denticulata) представляют совсем другую группу — аглажиды, семейство морских моллюсков с яркой окраской, живущее главным образом в теплых морях. Авторы предполагают, что северный моллюск и его тропические родственники — остатки некогда единой древней фауны.
Сканирующая электронная микроскопия Philine denticulata (фрагмент изображения) / © Е.М. Чабан, ЗИН РАН
Российские биологи из разных городов, университетов и институтов продолжают исследовать биоразнообразие северных морей — место проживания множества удивительных существ. В новой статье для журнала Diversity они обратили внимание на цефаласпид (Cephalaspidea) — раковинных брюхоногих моллюсков, которые приходятся родственниками одновременно и зрелищным морским голожаберным, и обитающим на суше и в пресных водах легочным улиткам.
«Цефаласпиды — крайне интересная группа для изучения, поскольку она сохранила ряд плезиоморфных («примитивных») черт, и изучение систематики и эволюции этой группы крайне важно для понимания путей эволюции брюхоногих. В частности, для выявления адаптаций к заселению суши и пресных вод, реконструкции морфологии общего предка моллюсков и так далее. Кроме того, цефаласпиды широко распространены во всех морях и океанах, в частности в российских дальневосточных морях и Арктике», — комментирует свою работу по просьбе Naked Science Ирина Екимова, кандидат биологических наук и старший научный сотрудник кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова.
Важно отметить, что цефаласпидами питаются многие беспозвоночные, в том числе имеющие промысловое значение. Они всегда в большом количестве попадают в пробы животных, собранные на морском дне, а биомасса цефаласпид может быть весьма значительной. Это относится и к Philine denticulata, объекту нового исследования: моллюск часто образует очень крупные скопления. В Баренцевом море его численность может превышать 300 экземпляров на квадратный метр дна, а в прибрежных водах Дании рекордная численность P. denticulata вовсе превышает 2200 моллюсков на ту же площадь.
Однако разнообразие этой группы в морях России явно недостаточно изучено, есть и пробелы в понимании систематики цефаласпид. Пересмотр классификации живых организмов с помощью молекулярных методов, которые уже совершили революцию в систематике многих групп, к цефаласпидам только начинают применять. Зачастую это приводит к самым неожиданным результатам — так произошло и с Philine denticulata.
Этот вид моллюска легко встретить в водах Северной Атлантики и соседних арктических морях (Белое и Баренцево). Хотя Philine denticulata традиционно относили к представителям семейства филинид (Philinidae), часть признаков моллюска явно не соответствовала этой группе. Стоит отметить, что речь идет об очень мелких моллюсках: они не вырастают крупнее четырех миллиметров.
Поэтому биологи использовали современные методы, позволившие им различить самые мелкие детали строения Philine denticulata: сканирующую электронную микроскопию и микротомографию, с помощью которой они «заглянули внутрь» крошечного животного. Помимо этого, ученые проанализировали несколько генетических маркеров и реконструировали эволюцию моллюска, а также его родственные связи с другими цефаласпидами.
Выяснилось, что большие различия в строении Philine denticulata и филинид неслучайны: этот вид им попросту не родственен. Ученые отнесли его в совсем другую группу — к семейству аглажид (Aglajidae). Это главным образом жители южных морей, которые совсем не похожи на арктических филинид: они ярко окрашены, подвижны, а их раковина в процессе эволюции сильно уменьшилась и оказалась спрятана под складку тела (мантию).
Вполне вероятно, что P. denticulata — это реликт некогда единой обширной фауны, ареал которой охватывал северные и южные моря. В этом случае моллюск сохранил «примитивные» черты аглажид, которые имел еще их общий предок. В то же время тропические родичи P. denticulata быстро эволюционировали, сильно изменились и образовали множество различных форм.
Более того, генетические различия изученного вида и его «новых родственников» оказались настолько велики, что Philine denticulata выделили в новый род Philinissima. Не исключено, что речь идет об отдельной эволюционной линии (возможно, пока не открытом семействе) — чтобы уточнить это, зоологам потребуется тщательно изучить родственников P. denticulata из других частей Мирового океана.
«Это открытие, сделанное благодаря поддержке гранта Российского научного фонда, — не первое и не последнее из тех, которые приносит изучение разнообразия цефаласпид в морях России. В предшествующих работах, при изучении глубоководных частей Охотского моря (Курило-Камчатский желоб и прилегающие материковые склоны), было описано несколько новых видов цефаласпид и даже новый род Aglaona (который, кстати, также оказался родственным новоописанной Philinissima denticulata). А арктическое разнообразие цефаласпид еще ждет своих первооткрывателей», — подытожила Ирина Екимова.
