Два вида водяных блох надели «терновые венцы» в процессе эволюции независимо друг от друга
Биологи выяснили, что два вида рачков, называемых водяными блохами — Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra, — в процессе эволюции независимо друг от друга приобрели на голове структуру из шипов, похожую на терновый венец. Такой венец помогает им защищаться от хищников, а потому повышает шансы рачков на выживание. Геномный анализ показал, что «терновый венец» — очень древнее приобретение, возникшее у дафний уже в мезозойской эре (по грубым оценкам — 145–66 миллионов лет назад). Полученные данные помогают лучше понять, как развивались защитные приспособления у беспозвоночных животных.
Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Zoologica Scripta.
Дафнии (Daphnia), называемые также водяными блохами, — это рачки, которые населяют большинство континентальных водоемов мира. Они служат пищей для мелких рыб, других позвоночных и беспозвоночных животных. Еще в XVIII веке ученые обнаружили, что для защиты от хищников — например, щитней (Notostraca) — у некоторых видов дафний есть особые приспособления. Это могут быть хвостовая игла, твердая хитиновая пластинка на голове, а также окружающие ее шипы. Шипы вокруг головной пластинки у дафний напоминают корону, поэтому биологи называют такие структуры «терновым венцом». При этом «венец» непостоянен — он может формироваться у рачков, когда в водоеме присутствуют хищники, а при отсутствии опасности утрачиваться. До сих пор оставалось неизвестно, возник ли «терновый венец» у дафний единожды в процессе эволюции, или разные виды приобрели его независимо друг от друга.
Биологи из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) в сотрудничестве с коллегами из других институтов исследовали два вида дафний, способных формировать «терновый венец», — Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra. Ученые выделили ДНК из рачков, отловленных ранее в водоемах на территории юга России, Монголии и Казахстана. Полученные генетические последовательности исследователи расшифровали и сравнили с геномами дафний, не имеющих на голове подобной защитной структуры.
Геномный анализ показал, что Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra представляют собой две генетически независимые линии, каждая из которых имеет близких родственников среди видов без «тернового венца». Так, Daphnia atkinsoni оказалась родственна «не коронованному» виду Daphnia tibetana, а Daphnia triquetra — виду Daphnia studeri.
Кроме того, авторы определили, что группа видов, в которую входят Daphnia atkinsoni и Daphnia triquetra, возникла в позднем мезозое — примерно 145–66 миллионов лет назад. Соответственно, столь же древним оказывается появление «тернового венца» у дафний как средства защиты от хищников, которые существуют так же давно.
«Полученные нами данные позволяют лучше понять историю появления защитных приспособлений у пресноводных животных в процессе эволюции. Именно ветвистоусые ракообразные служат модельными объектами для подобных работ. Структуры, подобные «терновому венцу», позволяют увеличить шансы на выживание в присутствии естественных врагов, а потому важны с точки зрения поддержания вида.
В дальнейшем мы планируем продолжить исследование рачков Daphnia atkinsoni, поскольку имеются свидетельства того, что под этим названием скрывается целая группа родственных видов. Мы хотим не только прояснить число видов в группе, но и понять, насколько у них различается регуляция появления и исчезновения «тернового венца» в случае присутствия или отсутствия хищника в водоеме», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Алексей Котов, член-корреспондент РАН, профессор РАН, главный научный сотрудник лаборатории экологии водных сообществ и инвазий Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно