Морфофункциональные и молекулярно-филогенетические особенности эволюционного успеха паразитических и комменсальных ракообразных (Copepoda)НИР

Morphofunctional and molecular phylogenetic features of the evolutionary success of parasitic and commensal crustaceans (Copepoda)

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 11 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Этап 1
Результаты этапа: Проведен сбор и исследование материала в Белом и Японском морях, а также анализ проб, собранных ранее в Красном море и на Мальдивском архипелаге. В общей сложности собрано и обработано 54 пробы. Исследование этого материала выявило копепод монотипичного рода Humesulus, обитающих в водных лёгких дальневосточного трепанга Apostichopus japonicus, и описанных ранее по единственной находке у берегов Японии. Исследование этих копепод с применением электронной микроскопии и элементного анализа позволил выявить необычные особенности строения и элементного состава их покровов. В смывах с морских Asterias amurensis, обитающих в Японском море найдены сифоностомовые копеподы Scottomyzon gibberum. Данный вид копепод в дальневосточных морях России ранее отмечен не был, однако единожды отмечен у берегов Южной Кореи, и широко распространен в Белом, Баренцевом и Северном морях. Проведен сбор и анализ данных по ультратонкому строению кутикулы копепод, а также анализ данных о разнообразии, распространении копепод и состоянии изученности копепод– симбионтов восьмилучевых и шестилучевых кораллов Мирового океана. Выявлены интересные закономерности, а также отсутствие и слабая представленность данных по многим группам хозяев, экорегионам и глубинам более 30м. Показано, что копеподы отмечены на около 6 и 10% от всех известных видов восьми- и шестилучевых кораллов, соответственно. Остальные виды кораллов рассматриваются нами как потенциальные хозяева от одного до десяти и более видов копепод. Анализ молекулярного и морфологического разнообразия Asterocheridae, обитающих на рифообразующем склерактиниевом коралле Montastraea cavernosa, выявил комплекс из 6 новых видов, относящихся к трем родам, два из которых новые. Для каждого вида подготовлены описания и дифференциальные диагнозы. Составлена определительная таблица копепод – симбионтов склерактиниевых кораллов Карибского моря. Анализ тонкого строения покровов копепод Dirivultidae, Asterocheridae и других семейств показал большое разнообразие ротовых сифонов сифоностомовых копепод, проявляющееся в плане строения, длине и тонких деталях строения дистальных частей лабрума и либиума. Проведен молекулярно-филогенетический анализ сифоностоматоидных копепод, собранных нами в разных частях и на разных хозяевах Мирового океана, выявил ранее неизвестные особенности эволюции копепод этого отряда. Для отбора образцов было построено дерево на основе коротких последовательностей 18S, полученных нами ранее для массового скрининга копепод, обитающих в симбиозе с кораллами Красного моря и Мальдивского архипелага. Полученные результаты подтверждают гипотезу о полифилетическом происхождении сифоностомовых копепод, паразитирующих на позвоночных и ракообразных, гипотезу перехода симбиотических предков глубоководных Dirivultidae к питанию на бактериальных матах, а также предположение о полифилии семейства Asterocheridae и заселении астерохеридами склерактиниевых кораллов Карибского бассейна после его формирования. Результаты работы апробированы на двух научных конференциях и приняты в печать.
2 11 января 2023 г.-11 ноября 2023 г. Этап 2
Результаты этапа: В ходе проекта проанализирован материал из Красном море и на Мальдивском архипелаге Южно-Китайского, Карибского, Белого и Японского морей. Исследуемый материал включал 111 проб копепод-симбионтов иглокожих и других беспозвоночных, собранных в ходе проекта в Белом, Южно-китайском и Японском морях с использованием легководолазного снаряжения. Исследование материала выявило новый вид копепод ассоциированных с мелководными ежами Южно-китайского моря, представителей монотипичного рода Humesulus, обитающих в водных лёгких дальневосточного трепанга Apostichopus japonicus, ранее известных по единственной находке у берегов Японии. Исследования смывов симбионтов инвазивного за пределами акватории России вида морских звезд Asterias amurensis, собранных в Японском море выявлены галлообразующие сифоностоматоидные копеподы Scottomyzon gibberum (Scottomyzontidae). Данный вид копепод в дальневосточных морях России ранее отмечен не был, единожды отмечен у берегов Южной Кореи, и широко распространен в Белом, Баренцевом и Северном морях на морской звезде A. rubens. Анализ литературных и оригинальных показал, что ультратонкое строение и элементный состав кутикулы копепод исследовано у 31 вида, относящихся к 23 семействам 6 отрядов, характеризуется значительным разнообразием строения паразитических видов. Сбор и анализ данных о разнообразии, распространении и состоянии изученности копепод– симбионтов иглокожих и кораллов Мирового океана выявил 2080 находки 290 видов копепод-симбионтов 240 видов иглокожих и 1521 находки 435 видов копепод - симбионтов 197 видов шестилучевых кораллов. Анализ данных о 966 находках 233 видов копепод ассоциированных с 183 видами октокораллов показал слабую изученность многих экорегионов и хозяев, обитающих на с глубин более 30м. Показано, что исследование симбиотических копепод охватывает незначительную долю (менее 5 %) современного биоразнообразия иглокожих и кораллов. Анализ молекулярного и морфологического разнообразия сифоностоматоидных копепод семейства Asterocheridae, обитающих на склерактиниевом коралле Montastraea cavernosa, выявил комплекс из 6 новых видов, относящихся к трем родам, два из которых новые. Для каждого вида подготовлены описания и дифференциальные диагнозы; составлена определительная таблица копепод – симбионтов склерактиниевых кораллов Карибского моря. Молекулярные данные показали, что Asterocheridae, обитающие на мелководных склерактиниях Карибского моря – отдельная монофилетическая ветвь в кладе образуемой астерохеридами – симбионтами карибских морских губок. Интегративный анализ разнообразия галлообразующих копепод вызывающих синдром пурпурных пятен у мелководного морского веера Gorgonia ventalina, выявил три морфологически неразличимых молекулярных таксономических, относящихся к роду Sphaerippe семейства Lamippidae обитающих в разных районах Карибского моря. Значительное отличия молекулярных маркеров (COI и ITS) образцов из разных частей моря, отличается от такового хозяина – горгонии, по-видимому, обусловлено более слабой способностью к расселению у галообразующих копепод. Показано, что копеподы семейства Lamippidae относятся к отряду Poecilostomatoida и имеют сестринское отношение с кладой, включающей семейства Anchimoligidae, Rhynchomolgidae и Xarifidae представленных симбионтами склерактиниевых кораллов. Анализ эволюционных траекторий, характеризующих копепод отрядов Siphonostomatoida и Poecilostomatoida показывает эволюционную пластичность отрядов, а также многочисленные переходы с одной группы хозяев на другую, а также немногочисленные примеры переходы к обитанию к планктону и бактериофагии в глубоководных гидротермальных сообществах. группам хозяев, а также переходы к планктонному образу жизни и бактериофагии. Широкий спектр хозяев больших семейств Asterocheridae и Rhynchomolgidae обусловлена гетерогенностью и слабой изученностью этих семейств. Результаты анализа данных показали, что копеподы отряда Poecilostomatoida характеризуются большей успешностью в освоении мелководных кораллов Индо-пацифики, в то время как представители отряда Siphonostomatoida отмечены как массовые симбионты морских губок Мирового океана и симбионты склерактиниевых кораллов Карибского моря. Результаты апробированы на шести международных конференциях, опубликованы в виде двух баз данных на международном портале GBIF и отражены в трех рукописях, представленных в высокорейтинговые журналы.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".