Некоторые виды водяных блох оказались ровесниками динозавров

Биологи из Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН (Москва) и Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН (Борок) в сотрудничестве с учеными из Университета штата Нью-Йорк изучили последовательности нескольких генов водяных блох рода Bosminopsis и реконструировали их эволюционную историю. Оказалось, что представители этого рода берут свое начало во времена динозавров. Проведенное исследование — один из этапов формирования новых представлений о биогеографии пресноводных животных Евразии. Статья опубликована в журнале PeerJ при поддержке Российского научного фонда (РНФ), кратко об итогах исследования рассказала пресс-служба фонда.

Водяные блохи, или ветвистоусые ракообразные, — микроскопические, не более шести миллиметров, животные, а размер представителей семейства босминид и вовсе менее миллиметра. Они настолько широко распространены, что отдельных представителей можно встретить даже в Антарктиде. В целом сегодня известно около 850 различных видов водяных блох. Они используются в качестве корма для аквариумных и промышленно выращиваемых рыб и как индикаторы токсичности водных растворов химических соединений. Кроме того, геном водяных блох дает обширный материал для исследований, поскольку содержит более 30 тысяч различных генов, что, например, на 5–10 тысяч генов больше, чем у человека.

Исследователи проанализировали 32 популяции водяных блох рода босминопсис (Bosminopsis), которых собирали на территории России, Южной Кореи, США, Японии, Китая и Таиланда. Босминопсисы были выбраны в качестве объекта исследования, потому что им свойственна способность подстраивать биологические свойства и внешние признаки под условия среды.

Биологи провели реконструкцию эволюционной истории этой группы. Для этого они анализировали внешнее строение водяных блох под микроскопом и одновременно определяли последовательности нуклеотидов отдельных генов и анализировали их сходства и различия. В общей сложности было изучено четыре гена: митохондриальные COI и 16S и ядерные 28S и HSP. Это достаточно обычный набор, который используется в таких случаях. В частности, ген COI — это стандарт для «генетического штрихкодирования», то есть генетический ключ для определения принадлежности образца к определенному таксону. Важно, что были использованы и митохондриальные, и ядерные гены, поскольку совершенно необязательно, что данные по одним и другим совпадут.

«Оказалось, что этот род отличается крайней древностью обособления видов. В целом, водяные блохи имеют палеозойское происхождение, они гораздо старше, чем, например, млекопитающие и даже динозавры. При этом основные генетические группы босминопсисов разделились в меловом периоде, то есть уже существовали во времена гигантских рептилий, но, в отличие от них, не вымерли к настоящему времени», — рассказывает Алексей Котов, руководитель проекта по гранту РНФ, член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН.

В данном исследовании ученые при помощи генетических и морфологических методов продемонстрировали, что на всей территории Северной Евразии встречается только один вид рода, а именно босминопсис Зернова. Для него характерны очень широкое распространение, слабая генетическая структурированность и небольшие генетические дистанции между отдаленными популяциями. Исследование значимо для дальнейших фундаментальных работ по изучению биогеографии пресноводных животных.