Биологи открыли пять новых видов и один род пиявок в Арктике
Биологи Санкт-Петербургского государственного университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н. В. Лаверова Уральского отделения РАН провели анализ генетических данных образцов пиявок из малоизученных арктических районов и обнаружили пять ранее неизвестных видов и один новый род. Итоги совместного многолетнего исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Пресноводные пиявки остаются малоизученной группой животных, особенно это касается обитателей арктических водоемов. Кроме того, зачастую внешне сходные виды пиявок сильно разнятся по анатомическому строению, что усложняет процесс определения новых видов.
Для изучения биологи помещают особь в абсолютный спирт, заливают в парафиновый блок, после чего на специальном аппарате — микротоме — выполняют очень тонкие продольные срезы, их количество порой может превышать 50 штук для одного образца. Затем срезы обрабатываются специальными красителями, в результате чего различные ткани организма приобретают разную окраску — это делает межвидовые анатомические нюансы 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).
Анализ собранного материала показал, что фауна арктической зоны Евразии насчитывает 14 видов плоских пиявок (семейство Glossiphoniidae), принадлежащих к пяти родам. При этом пять видов и один род из найденных биологами ранее не были известны науке. Кроме того, исследовательская группа выявила самую северную точку ареала плоских пиявок — полуостров Таймыр.
Наиболее интересной находкой, по мнению ученых, является гипербореомизон полярный (Hyperboreomyzon polaris) — новый реликтовый род и вид пиявок, описанный по сборам с острова Колгуев и плато Путорана. Эта достаточно крупная — до двух сантиметров в длину — пиявка имеет темно-коричневую окраску и покрыта бугорками. Обычно у плоских пиявок каждый сегмент тела разделен на три кольца, а у этого вида каждое из колец разделено еще на два сегмента.
«Мы не смогли ее 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 ученых. Вероятная причина в том, что этот вид обитает только на наиболее удаленных и труднодоступных территориях, однако вряд ли гипербореомизон исключительно арктический вид. Мы предполагаем, что эта пиявка также может встречаться где-то в высокогорьях Азии, например в Саянах или на Алтае», — рассказал один из авторов исследования, директор Центра имени академика Лаверова член-корреспондент РАН Иван Болотов.
По словам ученого, эта пиявка пока представляет собой загадку: нет никаких данных о ее образе жизни и питании. Похоже, что на плато Путорана она могла обитать довольно длительное время, а на остров Колгуев попала вместе с перелетными птицами, однако это только предварительные гипотезы, требующие проверки.
Ученые Санкт-Петербургского университета и Лаверовского центра проводили исследования на 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.
Как отмечает заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский, для найденных пиявок характерно существенное потемнение окраски.
«Это проявление так называемого высокоширотного меланизма — более темной окраски за счет накопления пигмента, что характерно для арктических наземных организмов: чем темнее окраска, тем сильнее поглощаются солнечные лучи. Водоемы 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 темной воде или на темном дне водоема», — пояснил Максим Винарский.
Сбор образцов, их обработка и анализ генетических данных заняли около 10 лет и проводились при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и Российского научного фонда.