Из-за открытия новых видов омаров придется пересматривать всю классификацию

Приземистые омары из семейства Munidopsidae — одни из самых распространенных представителей отряда десятиногих, обитающих на бездонных глубинах океана.

Это самая многочисленная группа приземистых омаров в восточной части Тихого океана, которая обитает в одной из наиболее суровых зон океана.

Приземистые омары, названные так из-за складывания хвоста (или брюшка) под телом, больше похожи на крабов-отшельников, чем на хорошо известных омаров или крабов. Существует более 1 000 видов приземистых омаров, и они встречаются повсюду — от холодных антарктических вод до тропических районов Индийского, Атлантического и Тихого океанов. Однако их разнообразие наиболее ярко проявляется в тропиках западной части Тихого океана.

Каждый год ученые находят десятки новых видов, и особенно это касается глубоководных приземистых омаров. Тем не менее, реальное разнообразие этих животных изучено плохо, поскольку современная классификация исторически основывалась на морфологии, или характерных признаках этих животных. В новом исследовании в журнале Invertebrate Systematics исследователи с кафедры органической и эволюционной биологии (OEB) Гарвардского университета описали пять новых видов глубоководных омаров. Сочетание молекулярных данных и микротомографии свидетельствует о более широком ареале распространения видов и более низком генетическом разнообразии, что требует пересмотра существующей классификации приземистых омаров.

Ведущий автор Паула Родригес Флорес, постдок OEB и научный сотрудник по биоразнообразию Музея сравнительной зоологии (MCZ) в Гарварде, обнаружила три вида в коллекции зоологии беспозвоночных MCZ. Образцы были собраны в течение последнего десятилетия с помощью дистанционно управляемых аппаратов (ROV) и обитаемого аппарата (HOV) Alvin в гидротермальных источниках, холодных проливах и других местах обитания на морском дне в Галапагосах, Коста-Рике и Калифорнии во время океанографических экспедиций E/V Nautilus и Института океана Шмидта. Цель экспедиций — изучить и описать глубоководное биоразнообразие в восточной части Тихого океана.

Родригес Флорес обнаружила четвертый и пятый виды в коллекции бентосных беспозвоночных в Океанографическом институте Скриппса во время прошлогоднего визита. Пятый вид и вовсе стал большим сюрпризом. Образец собрали в 1990 году, но не признали его уникальным, пока Родригес Флорес внимательно не исследовала его.

Было очень интересно найти три новых вида в коллекциях MCZ и два других в Скриппсе, — поделилась Родригес Флорес.

Эта группа — одна из немногих ракообразных, обитающих на таких глубинах, где они очень многочисленны. Для этих десятиногих существует вертикальный предел распространения, когда на определенных глубинах их уже не найти, что делает этих животных действительно любопытными.

Родригес Флорес как специалист по систематике осматривала несколько музейных коллекций, собирая материал для изучения таксономии и классификации этой группы, встречающейся в нескольких регионах. Она использовала молекулярный подход к изучению этих животных и исследовала их генетические особенности. На основе генетических данных Родригес Флорес и старший автор работы профессор OEB Гонсало Гирибет, куратор зоологии беспозвоночных и директор MCZ, обнаружили, что образцы весьма отличаются друг от друга в эволюционном плане, а их морфология не соответствует их генетике.

«Хотя в коллекциях естественной истории хранятся тысячи новых видов, для того, чтобы обратить на них наше внимание, требуются глаза и терпение таких опытных таксономистов, как Паула», — заявил Гирибет.

Эта находка меняет филогению данной группы, которая ранее определялась по морфологическим характеристикам, — добавила Родригес Флорес.

Эволюция группы не была полностью понятна, пока мы не начали учитывать генетические данные, которые показали, что текущая классификация этих животных, основанная только на морфологии, не отражает их эволюционную историю.

Исследователи реконструировали филогению примерно 170 особей с тихоокеанского побережья, Атлантики и Индийского океана. «Мы обнаружили общую закономерность, согласно которой особи, обитающие ниже тысячи метров, имеют меньшие генетические расхождения и в целом более широкий географический ареал распространения. Особенно если сравнивать с родственными видами, обитающими на глубине четырехсот метров и более», — пояснила Родригес Флорес.

В результате реконструкции ученые пришли к выводу, что существующая систематика приземистых омаров нуждается в пересмотре. Например, анализ показал, что восточнотихоокеанский Janetogalathea californiensis, в настоящее время включенный в семейство Galatheidae, более тесно связан с мунидопсидами. Они также обнаружили, что ни род Munidopsis, ни семейство Galatheidae не являются монофилетическими, что означает, что они не произошли от общей исходной группы, как считалось ранее.

Некоторые из этих глубоководных видов были распространены в гораздо более широких пределах и имели меньше генетических различий по сравнению с мунидопсисами с континентальных шельфов и склонов, — добавила Родригес Флорес.

Это говорит о роли глубоководной колонизации в видообразовании.

Родригес Флорес использовала центр цифровых изображений MCZ для создания трехмерных моделей с помощью микротомографии, чтобы проиллюстрировать внешнюю морфологию уникальных новых видов. Модели находятся в открытом доступе в базе данных MCZ для всех желающих.

Новые виды были названы в честь исследователей, возглавлявших экспедиции или сотрудничавших с ними,а также в честь корабля экспедиции и уникальных мест, где эти виды удалось обнаружить. Munidopsis girguisi назван в честь профессора OEB Питера Гиргиса, главного научного сотрудника океанической экспедиции E/V Nautilus, которая собрала многие виды, которые использовали для исследования. Munidopsis girguisi был покрыт пушистым слоем микроорганизмов, что полностью соответствует междисциплинарным исследованиям Гиргуиса в области глубоководной микробиологии.

Munidopsis cortesi и Munidopsis hendrickxi названы так в честь исследователей глубоководных ракообразных — профессора Хорхе Кортеса-Нуньеса из Университета Коста-Рики и профессора Мишеля Хендрикса из Национального автономного университета Мексики. Munidopsis nautilus отдает дань уважения судну E/V Nautilus, чей автономный исследовательский аппарат Hercules добыл единственный известный экземпляр этого вида. Наконец, Munidopsis testuda (лат. «черепаха») отсылает как к чешуйчатой текстуре панциря приземистого омара, так и к культовым гигантским черепахам Галапагосских островов, где был собран этот вид.

Нам повезло, что у нас есть такая постдокторская программа, как MCZ Biodiversity Postdoctoral Fellowship, которая привлекает молодых талантов, чтобы они продолжали делать подобные открытия о скрытом видовом многообразии нашей планеты, — сообщил Гирибет.

Около миллиона живых видов находятся под угрозой исчезновения, причем 40 процентов всех видов могут исчезнуть уже к 2100 году. Морские глубины составляют более 70 процентов поверхности Земли. Традиционно считавшееся огромной однородной средой, включение молекулярных данных в систематические исследования позволило ученым обнаружить региональное биоразнообразие и эндемизм (ограниченный небольшой географической областью) у глубоководных видов, которые ранее считались широко распространенными в соответствии с традиционной морфологией.

Мы до сих пор понятия не имеем, сколько видов живет в нашем мире, и особенно морских беспозвоночных, обитающих на глубине под толщей воды, — заключила Родригес Флорес.

Проблема заключается в том, что океан очень плохо изучен, поэтому нам нужно продолжать исследовать глубинные области океана, чтобы собрать больше образцов и получить полную картину ареала распространения и эволюции животных в глубинах бездны, прежде чем они исчезнут.

11.01.2023