Новости

17 Июля, 2020 13:53

Ученые СПбГУ пересчитали всех крошечных улиток Арктики

Российские исследователи обобщили все известные сведения об арктических улитках, размеры которых составляют менее пяти миллиметров. Собранная информация поможет больше узнать о загрязнении морских экосистем и изменениях климата. Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Systematics and Biodiversity. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.
Представители различных семейств микромоллюсков Арктики. Источник: Ivan O. Nekhaev & Ekaterina N. Krol / Systematics and Biodiversity, 2020
Представители шести различных видов морских микромоллюсков Арктики по сравнению с монетой. Источник: Иван Нехаев и Екатерина Кроль/СПбГУ
3 / 4
Представители различных семейств микромоллюсков Арктики. Источник: Ivan O. Nekhaev & Ekaterina N. Krol / Systematics and Biodiversity, 2020
Представители шести различных видов морских микромоллюсков Арктики по сравнению с монетой. Источник: Иван Нехаев и Екатерина Кроль/СПбГУ

Раковинные микрогастроподы — это улитки, размер которых составляет менее пяти миллиметров. Они представляют собой одну из наименее изученных групп многоклеточных живых организмов в Мировом океане. Старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Иван Нехаев и аспирантка Екатерина Кроль обобщили и проанализировали известную к настоящему времени информацию о видовом составе и образе жизни этих животных в восточном секторе Арктики.

Всего в регионе обитает не менее 66 видов микрогастропод, относящихся к четырем подклассам. При этом два вида были описаны в ходе недавних исследований авторов обзора, а описания еще двух готовятся к публикации. Более чем у половины видов изучен только внешний вид раковины, в то время как важные детали внутреннего строения и последовательности генов, традиционно используемые в классификации животных, остаются у микрогастропод, как правило, неизвестными.

«Начиная с XVIII века улиток классифицировали по раковине — считалось, что каждому виду свойственна своя форма. Позже моллюсков стали анатомировать и уже на современном этапе изучать их ДНК. Эти исследования показали несостоятельность классификации по раковине, — объяснил первый автор статьи Иван Нехаев. — Изучать этих животных непросто. Представьте, что перед вами моллюск размером два миллиметра. Из него нужно извлечь половую систему, которая составляет уже десятые доли миллиметра. Это очень тонкая, тяжелая и скрупулезная работа».

По словам Ивана Нехаева, биологическое разнообразие Арктики изучено крайне неравномерно. Существует сравнительно много данных по крупным животным, которые хорошо заметны глазу, и очень мало сведений о других группах, включая микромоллюсков, к которым относятся раковинные микрогастроподы. Однако ученым нужны эти сведения, чтобы понимать, что представляет собой Арктика, как формировалась ее фауна и как реагируют экосистемы на изменения климата, связанные с хозяйственной деятельностью человека.

Арктические моллюски регулярно становятся героями публикаций об изменениях климата. Обычно это связано с тем, что улиток, обитающих в более южных областях, обнаруживают на северных территориях. Однако подобные выводы часто не имеют достаточной научной базы, поскольку исследователи не обладают исчерпывающими данными о видах микромоллюсков. Теоретически улитка-мигрант с юга может оказаться малоизученным «северянином».

«Несмотря на внешнее сходство, у этих животных могут существенно различаться физиология и требования к условиям обитания. Когда находят какой-то вид, характерный, если судить форме раковины, для более южных областей, часто пишут, что это связано с изменениями климата. Подобные публикации поднимают информационный шум, который затрудняет фиксацию реальных изменений в экосистемах», — рассказал Иван Нехаев.

Арктические улитки могут поведать ученым не только о последствиях потепления климата, но и об уровне загрязнения окружающей среды. Большая численность и относительно простая идентификация некоторых распространенных видов делают их очень полезными объектами для таких исследований. Например, у улиток Boreocingula martyni и Onoba aculeus был обнаружен ипосекс — аномалия в развитии, которую вызывают оловоорганические соединения. Она характеризуется тем, что у самок улиток появляются мужские половые органы. До 2008 года оловоорганические соединения использовались в составе красок для защиты судов и портовых сооружений от биологических обрастаний, однако, негативные последствия применения этих токсичных веществ фиксируются до сих пор.

Кроме того, микрогастроподы выполняют множество функций в морских экосистемах. Они сильно различаются по типу питания и образу жизни: часть из них питается водорослями или растительным детритом, многие виды употребляют в пищу одноклеточных животных — фораминифер или еще более маленьких многоклеточных организмов. Часть видов является паразитами и симбионтами иглокожих и многощетинковых червей. Несмотря на небольшие размеры, в ряде случаев, особенно в прибрежных регионах, микромоллюски могут составлять значительную часть биомассы морских сообществ.

Баренцево море и в особенности его юго-западная часть является местом обитания для большинства видов — 51 из 66. В других морях восточной Арктики известно только по 10–20 видов, и всего девять видов обнаружено в глубоководном Арктическом бассейне. Такое распределение во многом обусловлено слабой изученностью большинства арктических регионов. Однако анализ сходства видового состава в разных районах также выявил связь между распределением видовых комплексов и гидрологическими условиями.

В отличие от других групп животных, интерес к изучению микрогастропод не увеличился с появлением новых методов изучения морфологии маленьких организмов. По мнению Ивана Нехаева, это можно объяснить двумя факторами: «Во-первых, несмотря на развитие электронной микроскопии, методы сбора образцов не изменились с середины прошлого века. Мы не можем корректно собирать эту фауну во время крупных морских экспедиций в Арктике, потому что использование электронной микроскопии требует оперативной фиксации образцов. Сделать ее на борту судна проблематично. Во-вторых, работает отрицательная обратная связь — чем меньше о животных известно, тем меньше специалистов ими интересуются. Это плохо, если мы говорим об оценке биологического разнообразия и тех данных, которые могут принести подобные исследования. Однако для современной зоологии это нормальная ситуация. Дело в том, что животных очень много, а людей, которые их изучают, мало».

17 Сентября, 2020
Создан программный комплекс для моделирования самосборки молекулярных слоев
Российские ученые разработали программу, которая позволяет моделировать процессы на поверхностях тве...
17 Сентября, 2020
Извержения вулканов станут более предсказуемыми
Российские ученые установили закономерности извержения вулканов, выявив влияние вязкости магмы на фо...