Биологи Санкт-Петербургского университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени Н. П. Лаверова Уральского отделения РАН предложили новую классификацию моллюсков семейства Lymnaeidae, имеющих большое значение для медицины и ветеринарии, так как являются промежуточными хозяевами паразитических червей. Исследователи предложили новую более точную классификацию этого семейства пресноводных улиток.
Классификация опубликована в составе коллективной монографии, в подготовке которой также участвовали специалисты из Кубы, Аргентины, Франции, Германии и Нидерландов. Результаты исследования, поддержанного грантами РНФ, представлены в монографии The Lymnaeidae: A Handbook on Their Natural History and Parasitological Significance, опубликованной международным научным издательством Springer-Nature.
Пресноводные моллюски семейства Lymnaeidae или прудовики — богатая видами и широко распространенная по всем континентам, кроме Антарктиды, группа беспозвоночных. Сегодня они широко используются в науке в качестве модельных животных – так, большой прудовик позволяет изучать нейрофизиологию поведения. Многие представители этого семейства имеют большое практическое значение как промежуточные хозяева паразитических червей, например, печеночного сосальщика.
Сегодня ученым известно более 100 различных прудовиков, однако с появлением и развитием молекулярно-генетических методов стало ясно, что вся прежняя система этой группы животных, которая опиралась на морфологические признаки, должна быть переработана.
Как отметил ответственный редактор монографии и соавтор нескольких глав, заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский, изначально описание и систематику прудовиков ученые проводили на основании характеристик раковин, а не мягкого тела животных. Такой подход усложняет истинную классификацию, поскольку раковина этих моллюсков очень пластична, легко изменяет свои размеры и форму. Именно эта изменчивость порождает ошибки при разработке единой классификации. Однако и признаки мягкого тела оказались не очень надежной основой.
«Расшифровка нуклеотидных последовательностей отдельных генов (а в последние годы и целых геномов) показала, что все системы семейства, построенные в XIX-XX веках на основе анализа раковины, и даже те, что были созданы с использованием анатомических данных, содержат много неточностей. Очень часто разные виды моллюсков, хорошо различающиеся генетически, полностью неразличимы по морфологии, и наоборот», – объяснил заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Максим Винарский, выступивший ответственным редактором монографии и соавтором нескольких ее глав.
Сегодня используется интегральный подход, при котором ученые сначала проводят генетический анализ, а потом сопоставляют результаты с описанными ранее видами и морфологическими признаками. Такой подход позволяет строить систему и на более высоком уровне – от рода до подсемейства.
Ученые Санкт-Петербургского университета и Лаверовского центра создали крупнейшую на данный момент библиотеку расшифрованных последовательностей (сиквенсов) различных видов прудовиков, населяющих все континенты Земли. Это позволило разработать и предложить новую глобальную систему живущих сейчас представителей этого семейства, основанную на постоянных характеристиках моллюсков.
«Итогом работы стала представленная в монографии новая система семейства, уточняющая и дополняющая известные ранее варианты. На ее основе было проведено глобальное биогеографическое районирование прудовиков, их распределение по континентам и зоогеографическим областям. Благодаря этой большой и сложной работе отечественная зоология на ближайшие десятилетия займет ведущее место в одном из частных, но важных аспектов изучения биологического разнообразия», — отметил биолог СПбГУ Максим Винарский.
Как отметил ученый, в рамках работы удалось обнаружить, что большой прудовик, часто использующийся в качестве модельного животного, оказался сложным комплексом из не менее чем 15 самостоятельных видов, 14 из которых населяют Евразию и только один вид обитает в Северной Америке. Европу населяют сразу несколько видов «больших прудовиков», не отличающихся ни по строению раковины, ни по особенностям половой системы. Это показывает, что результаты ранее проведенных лабораторных экспериментов, полученных с использованием данного модельного вида, возможно, нуждаются в корректировке.