Биологи пересчитали всех крошечных улиток Арктики
Исследователи хотят выяснить, как на брюхоногих моллюсков влияет изменение климата.
Старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии Санкт-Петербургского государственного университета Иван Нехаев и аспирантка Екатерина Кроль обобщили всю известную на сегодняшний день информацию о видовом составе и образе жизни арктических улиток размером менее 5 мм.
«Арктическая среда продолжает подвергаться быстрой трансформации из-за климатических изменений, деятельности человека и инвазивных видов. Выявление реакции экосистем на эти стрессовые факторы требует обширных знаний о разнообразии арктической фауны и флоры
Гастроподы — одна из самых разнообразных групп беспозвоночных в морском бентосе. Микрогастроподы с раковинами (улитки не более 5 мм), составляют значительную часть разнообразия брюхоногих, но остаются одними из самых плохо изученных морских животных в мире», — пишут авторы исследования.
Всего в арктическом регионе обитает не менее 66 видов микрогастропод, относящихся к четырем подклассам. 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», — 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», — добавляет Нехаев.
По словам Нехаева, 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», — 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. Первый связан с трудностью изучения животных во время морских экспедиций.
«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», — заключает Нехаев.
Результаты исследования опубликованы в журнале Systematics and Biodiversity.
Фото: Иван Нехаев, Екатерина Кроль / spbu.ru