Изучение анатомии лофофора позволит пролить свет на монофилию лофофорат

Российские биологи изучили микроскопическую анатомию лофофора ― органа питания замковой брахиоподы Hemithiris psittacea. Сравнительный анализ данных по другим представителям этой группы животных позволит пролить свет на проблему происхождения группы Lophophorata. Статья ученых из МГУ имени М.В. Ломоносова опубликована в журнале Zoomorphology.

Lophophorata ― группа водных беспозвоночных, питающихся взвешенными в воде частицами. В эту группу входят три типа беспозвоночных животных: плеченогие (или брахиоподы), мшанки и форониды. Они получили свое название благодаря особому органу питания, характерному для этих животных — лофофору.

«Несмотря на то, что три типа животных ― форониды, брахиоподы и мшанки — объединяются в один таксон благодаря наличию лофофора, вопрос о монофилии (происхождении от общего предка) лофофорат активно дискутируется и не может считаться окончательно решенным», ― рассказала автор исследования, старший научный сотрудник МГУ, кандидат биологических наук Татьяна Кузьмина.

Брахиоподы ― морские животные. Они обитают на разных глубинах и ведут сидячий образ жизни, прикрепляясь к грунту ножкой или зарываясь в субстрат. Их тело покрыто двустворчатой раковиной и расположено в задней ее части, а в передней части образуется мантийная полость, где располагаются «руки» лофофора. Каждое щупальце лофофора покрыто рядами ресничек. С помощью «рук» брахиопода направляет в мантийную полость потоки воды. Частицы пищи задерживаются на щупальцах и направляются ко рту.

С помощью трансмиссионной электронной и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии ученые установили тонкое строение лофофора замковой брахиоподы Hemithiris psittacea. Их лофофор состоит из двух спирально закрученных «рук», покрытых щупальцами. Внутри каждой руки проходят большой и малый целомические каналы. Целомом называется наполненная жидкостью полость тела брахиоподы, содержащая мышечную, пищеварительную, кровеносную, выделительную и половую системы органов. Каналы целома заходят в лофофор и сопровождаются сосудами кровеносной системы. Малые каналы дают ответвления в каждое щупальце руки лофофора.

Стенки кровеносных сосудов и мышцы лофофора формирует целомический эпителий, состоящий из двух типов клеток ― перитонеальных и эпителиально-мышечных. В стенке лофофора встречаются разные типы организации целомического эпителия, известные среди билатерально симметричных животных: от примитивного эпителия, состоящего измоноциалиарных эпителиально-мышечных клеток, до псевдостратифицированного целомического эпителия, описанного у кольчатых червей, или погруженных в соединительно-тканный матрикс целомических каналов, заполненных мышечными клетками, описанных у иглокожих. Главный лофофоральный кровеносный сосуд проходит в перегородке между большим и малым каналами, и дает ответвления в каждое щупальце. Стенка лофофора содержит продольные и поперечные мышцы. Поскольку лофофор Hemithiris psittacea поддерживается только у основания, предполагается, что его мускулатура регулирует гидростатическое давление целомической жидкости и участвует в поддержании лофофора во время фильтрации.

«В дальнейшем мы планируем исследовать микроскопическую анатомию лофофора у представителей других отрядов брахиопод и сравнить наши результаты с данными по строению лофофора форонид и мшанок. Сравнительный анализ полученных данных позволит пролить свет на проблему гомологии лофофора и монофилию Lophophorata», ― поделилась Татьяна Кузьмина.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.