Текст уведомления здесь
Хетогнат, или морская стрелкаOKINAWA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (OIST) / CC 2.0

Зубастые морские стрелки заставили зоологов перетряхнуть классификацию беспозвоночных

Оказалось, что самые ближайшие их родственники — коловратки, хоть они и совершенно друг на друга не похожи

С тех пор, как зоологи начали использовать последовательности ДНК для систематики, эволюционное древо беспозвоночных испытывает постоянные потрясения. И вот назрела новая революция: морские стрелки (они же щетинкочелюстные, или хетогнаты), которых считали отдельной ветвью двусторонне-симметричных животных, оказались близки к коловраткам. Последних пришлось из-за этого отчислить из группы спирально дробящихся, хотя с морскими стрелками их роднят только челюсти и последовательность ДНК.
Добавить в закладки
Комментарии

Щетинкочелюстные плавают во всех земных морях, изредка прикрепляясь к камням или водорослям. Их форма напоминает вытянутую стрелку длиной от миллиметра до десятка сантиметров. Схожесть со стрелкой им также придают щетинки по краям головы, которые служат для захвата и пережевывания добычи — планктонных рачков. Но если выловить и распознать морскую стрелку несложно, то вот расположить ее на эволюционном дереве — задача не из легких.

Большинство животных относится к двум крупным группам: стрекающие (медузы, кораллы и другие кишечнополостные) и двусторонне-симметричные, или билатерии. С этим разделением проблем не возникает. Билатерий можно распределить еще по двум группам в зависимости от их зародышевого развития. Все они так или иначе проходят в развитии стадию клеточного шарика — бластулы, в которой позже появляется отверстие. Если из него потом образуется рот, то животных называют первичноротыми (к ним относятся, например, разные черви, моллюски и членистоногие). Если же на месте первичного рта впоследствии развивается анальное отверстие, а рот прорывается на другой стороне шара, животное называют вторичноротым (так устроено развитие у иглокожих и хордовых, в том числе человека).

Раннее развитие первично- и вторичноротых животных. Их ключевое отличие в том, какой из концов пищеварительного тракта возникает первымYassineMrabet / Wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Щетинкочелюстные прочно зависли между этими двумя группами. С одной стороны, развиваются они, как вторичноротые. С другой стороны, как по внешнему виду, так и генетически они ближе к первичноротым. Поэтому до сих пор их считали отдельной ветвью первичноротых. Но новый отчет в Current Biology в очередной раз изменил расстановку животных на эволюционном дереве.

Международная группа ученых собрала 10 морских стрелок с разных концов земли и сравнила последовательности их генов с генетическими данными других групп беспозвоночных. И ближе всех к щетинкочелюстным оказались коловратки — микроскопические хищные животные, известные своими раскидистыми губами на голове, устойчивостью к высыханию и частичным отсутствием полового размножения. Единственная черта, объединяющая их с морскими стрелками, — челюсти из белков с волокнами хитина.

Читайте также: Коловратки — крошечные червячки, обладающие невероятным целомудрием. Чему их образ жизни может научить нас, людей?

В результате эволюционное дерево беспозвоночных изменилось следующим образом. До сих пор первичноротых делили на три группы: линяющие (членистоногие, круглые черви, тихоходки), спирально дробящиеся (большинство червей, моллюски и коловратки) и щетинкочелюстные.

Теперь же коловраток пришлось исключить из спирально дробящихся, чтобы объединить с морскими стрелками.

Однако проще жизнь зоологов от этого не стала. Во-первых, все еще неясно, как так вышло, что у щетинкочелюстных развивается вторичный рот, хотя по всем остальным признакам они ближе к первичноротым. Во-вторых, кажется маловероятным, чтобы у морских стрелок и коловраток было так мало общих черт — возможно, их еще предстоит обнаружить. В-третьих, в итоге перестройки дерева получилась странная группа, в которой довольно сложно устроенные морские стрелки (с развитой нервной системой и органами чувств) соседствуют с гораздо более примитивными коловратками. И несмотря на то, что эволюцию часто представляют себе как усложнение структуры, здесь могло произойти, наоборот, упрощение, причем в нескольких группах, параллельно и независимо друг от друга.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Бокоплав-кузнечик выживает в «горячей» воде за счет неверного жиросжигания

Устойчивость к высокой температуре во многом зависит от способности обходиться без кислорода.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Иркутского государственного университета, Белорусского государственного университета, Байкальского исследовательского центра, Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета узнали, как бокоплав-кузнечик Gammarus lacustris реагирует на постепенный рост температуры окружающей воды и какими биохимическими приспособлениями он пользуется, чтобы выжить. Оказалось, что в горячей воде в клетках гаммарусов этого вида активно окисляются липиды, а работа «бескислородного» фермента лактатдегидрогеназы тормозится, но кислородное дыхание идет с еще большим трудом. Научная статья опубликована в журнале PeerJ.

Температура — один из важных факторов, определяющих устойчивость наземных и водных экосистем. Учитывая, что в последнее десятилетие средняя температура воды на поверхности озер выросла на 0,34 градуса Цельсия и продолжает увеличиваться, сообщества озер уже претерпевают и дальше будут претерпевать существенные изменения. Соответственно, необходимо понять, как на потепление воды реагируют ее обитатели. Авторы исследования для этой цели избрали широко распространенного в Евразии бокоплава-кузнечика Gammarus lacustris. Он переносит колебания кислотности, солености и содержания кислорода в широких пределах, и у него с высокой вероятностью можно обнаружить биохимические приспособления к изменениям всех названных факторов. Учитывая, что толерантность (устойчивость) к повышенным температурам зависит и от того, насколько успешно организм справляется с недостатком кислорода, бокоплав-кузнечик хорошо подходит для изучения тепловой толерантности.

Рачков этого вида собирали планктонной сеткой в июле 2013 года на озере Шира (Республика Хакасия). Соленость там составляет 15−17 промилле, и это один из самых соленых водоемов, где могут жить Gammarus lacustris. Температура воды во время ловли гаммарусов составляла 15 градусов Цельсия. Сразу после сбора рачков их пересаживали в двухлитровые сосуды с водой из их местообитания, ее температура составляла 7 градусов Цельсия. В каждой банке плавало по 100 животных. (Ученые отбирали особей примерно одинаковой длины — 8−10 мм.) В течение недели гаммарусы акклиматизировались в этих условиях. Раз в два дня им меняли воду и каждый день кормили картофелем.

По прошествии недели акклиматизации начался эксперимент: каждый час температуру воды в сосудах поднимали на один градус Цельсия, и так до 33 градусов. Раз в два часа из воды вылавливали четырех рачков и определяли содержание белков теплового шока (главным образом HSP70) и активность фермента лактатдегидрогеназы. Белки теплового шока помогают клеткам справляться со стрессом, вызванным в том числе повышенными температурами. А лактатдегидрогеназа участвует в реакциях так называемого бескислородного дыхания — гликолиза. Ее активность определяет, насколько хорошо клетка переносит недостаток этого газа — анаэробные (бескислородные) условия. Кроме того, исследователи учитывали количество пероксидов липидов, образовавшихся при повышении температуры воды. Этот параметр отражает уровень стресса, испытываемого клеткой: пероксиды токсичны для нее и относятся к активным формам кислорода. [ ... ]

Читать полностью

Ученый МГУ нашел в Таиланде новый вид тонкоруких чесночниц

Судя по всему, граница Таиланда и Мьянмы кишит еще множеством гадов, пока не известных науке.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудник биологического факультета МГУ и Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра Николай Поярков совместно с коллегами из Вьетнама и Таиланда обнаружил в горах на западе Таиланда новый вид чесночниц — бесхвостых амфибий. Животное получило латинское название Leptobrachium tenasserimense. Выделение этих чесночниц в свой собственный вид подтвердили молекулярными данными. Есть все основания полагать, что регион таит в себе еще немало разнообразных чесночниц и прочих земноводных. Научная статья опубликована в журнале PeerJ.

Множество видов амфибий и рептилий живет в тропических и экваториальных областях: эти животные не способны поддерживать постоянную температуру тела, поэтому им комфортнее там, где можно тратить минимум энергии на собственный обогрев. Тепло способствует процветанию многих других организмов, благодаря чему сообщества экваториальных и тропических лесов особенно богаты видами. Многие из них, особенно если речь идет о мелких, невзрачных и (в случае животных) скрытных организмов, еще не известны науке. И даже после их открытия и описания установить родственные связи между «старыми» и «новыми» организмами бывает непросто.

По причинам, указанным выше, фауна Юго-Восточной Азии, особенно амфибии и рептилии, изучена далеко не полностью. Даже в рамках такой небольшой систематической категории, как род, могут возникнуть разногласия по поводу того, какое животное куда относить. Так, в 2010 году молекулярные данные показали, что рогатых чесночниц рода Leptobrachium (тонкорукие чесночницы) следует относить к двум примерно одинаковым по числу видов группам — западно-индокитайской (подрод Leptobrachium) и восточно-индокитайской (подрод Vibrissaphora). Но не все биологи признают новую классификацию: некоторые относят к подроду Vibrissaphora только один-два вида тонкоруких чесночниц, опираясь главным образом на внешнее строение этих амфибий.

Авторы новой статьи не ставили себе главной цель уточнить систематику земноводных рода Leptobrachium, но, тем не менее, внесли вклад в решение этой задачи. В ходе поисков новых видов амфибий на горе Кхао Лаем зоологи поймали и зафиксировали в формалине несколько чесночниц неизвестного вида. Часть экземпляров передали Зоологическому музею МГУ (Россия), а часть — в герпетологическую коллекцию Школы сельского хозяйства и природных ресурсов Университета Пхаяу (Таиланд). [ ... ]

Читать полностью