Новый вид рачков из водоемов гор Японии оказался «Франкенштейном»

_Российские ученые обнаружили новый вид рачков-дафний в горных озерах и болотах на японском острове Хонсю. Этот вид, который нигде кроме гор Японии не встречается, имеет уникальные внешние особенности: в его теле объединены целые «части» двух видов, скрестившихся миллионы лет назад. Данные проясняют эволюционную историю группы и позволяют более точно определять виды, представляющие большой интерес для рыбного хозяйства. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале PeerJ. _

Чтобы наиболее эффективно использовать ресурсы водоемов, например, для целей рыбного хозяйства, нужно понимать, как формируется их биоразнообразие. Эти процессы обычно изучают на примере модельных организмов, чьи геномы, родственные связи и история, как правило, хорошо изучены.

Рачки группы видов Daphnia longispina — широко распространенные микроскопические животные, встречающиеся по всей Голарктике — зоне, занимающей большую часть северного полушария. Хотя о них многое известно (в частности потому, что они активно используются в аквакультуре в качестве корма для рыб), ученые с завидной регулярностью обнаруживают новые виды, относящиеся к этой группе. Такие находки наиболее часты в горных водоемах и других относительно труднодоступных местах.

Сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН (Москва) совместно с коллегой из Университета в Буффало (США) изучил пробы зоопланктона из высокогорных водоемов Японии, расположенных на острове Хонсю, полученные от японских коллег. Страна богата эндемиками — видами, встречающимися только в конкретном месте, поэтому находка очередного эндемичного вида в данном регионе — скорее правило, чем исключение. Так произошло и в этом исследовании — ученые обнаружили новый вид, который был назван Daphnia japonica в честь Японии. Авторы проанализировали наследственный материал, а также внешний вид животных, чтобы понять положение данного вида в системе рода Daphnia.

Расшифровав последовательности ДНК, авторы сравнили их с тем, что есть в базе для уже известных рачков. Так подтвердилось, что обнаруженные особи действительно относятся к новому, ранее неизвестному виду, но в их генах одновременно есть «следы» других видов: D. japonica появилась в результате скрещивания представителей D. longispina и D. galeata в далеком прошлом. Ничего подобного ранее для дафний известно не было. Особи отличаются от других представителей рода и по внешнему виду, причем у них есть признаки как группы видов D. galeata, так и группы D. longispina. Они представляют собой своеобразных Франкенштейнов, получившихся в результате эксперимента, поставленного природой миллионы лет назад.

«Мы предполагаем, что закономерности, выявленные на дафниях, можно применить и к другим группам пресноводных животных. В данной работе удалось заглянуть в весьма далекое прошлое, поскольку генетическая линия, которая представляет собой наш новый вид, сформировалась миллионы лет назад. Тогда получился гибрид между особями, которые теперь относятся к разным группам видов — longispina и galeata. Гибриды образуются и в настоящее время, но они сосуществуют со своими "папами" и "мамами". В случае нашего вида никаких "пап" и "мам" не осталось, они уже давно вымерли», — рассказывает Алексей Котов, доктор биологических наук, Профессор РАН, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН.

Текст: Софья Васильченко