ИСТИНА

В последние два десятилетия в биологии сложилась драматическая ситуация, обусловленная тем разрывом, который возник между классическими, устоявшимися в течение многих десятилетий, представлениями о путях эволюции животного царства и системе животного мира и новыми идеями, которые генерирует бурно развивающаяся молекулярная филогенетика. Новые филогенетические концепции, сформулированные молекулярными биологами (концепция Ecdysozoa, концепция Lophotrochozoa, концепция Gnathozoa и др.), совершенно не согласуются с устоявшимися положениями, представленными в учебниках и руководствах всех стран мира, не излагаются в курсах лекций и слабо учитываются или не учитываются вовсе в планировании исследований по биологическому разнообразию. Внедрение в биологию современных методов исследования (трансмиссионной и сканирующей микроскопии, видеомикроскопии, цитохимии, иммуноцитохимии и конфокальной микроскопии, электронной иммуноцитохимии, методов молекулярной филогенетики) открыли огромные перспективы, обусловив невиданный прогресс эволюционных исследований многоклеточных. В то же время, стало очевидным, что для преодоления кризиса, кроме внедрения современных методов, необходимо расширение круга групп животного царства, на примере которых решаются те или иные морфологические проблемы, включая такие, которые обычно выпадают из поля зрения зоологов и в то же время характеризуются неясным систематическим положением (форониды, брахиоподы, кишечнодышащие и др.). Если в недавнем прошлом существовало три подхода к изучению макроэволюции (сравнительная анатомия, эмбриология и палеонтология), то в начале XXI века к ним добавилась молекулярная филогенетика. Вместо геккелевской триады можно говорить о новом принципе изучения макроэволюции – филогенетической тетраде. Новизна проекта состоит в том, что на основе оригинальных исследований по ключевым группам многоклеточных животных и синтеза современных данных сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии и молекулярной филогенетики будет предложена новая обобщенная система животного царства. Эта система послужит основой для фундаментальных исследований в различных областях биологии, научных и прикладных работ в области создания баз данных по биологическому разнообразию и рациональному использованию ресурсов животного мира, а также станет основой для разработки современных образовательных программ в высшей и средней школе.

In the last two decades a dramatic situation has developed in biology due to the gap that arose between the classical ideas well-established for many decades about the ways of evolution of the animal Kingdom and the system of the animal world and new ideas that are generated by rapidly developing molecular phylogenetics. New phylogenetic concepts formulated by molecular biologists (the Ecdysozoa concept, the Lophotrochozoa concept, the Gnathozoa concept, etc.) are completely inconsistent with the established provisions presented in textbooks and manuals of all countries in the world, are not presented in lecture courses and are poorly or completely not taken into account in the planning of research on biological diversity. The introduction of modern research methods (transmission and scanning microscopy, video microscopy, cytochemistry, immunocytochemistry and confocal microscopy, electron immunocytochemistry, molecular phylogenetics) into biology has opened up great prospects, causing unprecedented progress in evolutionary studies of metazoans. At the same time, it became obvious that in order to overcome the crisis, in addition to the introduction of modern methods it is necessary to expand the range of groups of the animal Kingdom, on the example of which certain morphological problems are solved, including those that usually fall out of the field of view of zoologists and at the same time are characterized by an unclear systematic position (foronides, brachiopods, intestinal, etc.). If in the recent past there were three approaches to the study of macroevolution (comparative anatomy, embryology and paleontology), then at the beginning of the XXI century molecular phylogenetics was added to them. Instead of Gakkel triad it is possible to speak about a new principle in the study of macro-evolution – phylogenetic tetrad. The novelty of the project is that on the basis of original research on key groups of multicellular animals and the synthesis of modern data of comparative anatomy, embryology, paleontology and molecular phylogenetics, a new generalized system of the animal Kingdom will be proposed. This system will serve as a basis for basic research in various fields of biology, scientific and applied works in the field of databases on biological diversity and rational use of animal resources, and will be the basis for the development of modern educational programs in higher and secondary schools.

Будут разработаны новые представления о разнообразие планов строения многоклеточных животных и путях формирования разнообразных планов строения в эволюции многоклеточных животных с использованием сравнительно-анатомического, эмбриологического, палеонтологического и молекулярно-филогенетического подходов, которые будут оформлены в большой обзорной статьи. Получены оригинальные данные о тонком строении, развитии и таксономическом разнообразии групп простейших и многоклеточных, важных для понимания путей эволюции и построения системы многоклеточных: Myzozoa, Alveolata, Kamptozoa, Archaegastropoda, Tantulocarida, Poecilostomatoida, Siphonostomatoida, Phoronida, Brachiopoda, Hemichordata, Echinodermata

Члены научного коллектива активно работают в области изучения морфологии и развития многоклеточных животных уже многие годы. Все члены коллектива являются признанными мировыми специалистами, а их научные достижения опубликованы в ведущих научных изданиях, в том числе в рейтинговых научных журналах. За время работы коллективом обработан большой массив фактического материала и получены новые оригинальные результаты. Разработаны теоретические основы нового методологического подхода – принципа филогенетической тетрады - к анализу филогении и системы животного царства (Малахов, 2009, 2010, 2013). Впервые на ультраструктурном уровне проведено детальное исследование целомической системы форонид и брахиопод и показана плезиоморфия трипартитного типа организации (Kuzmina, Malakhov, 2011; Temereva, Malakhov, 2011a; Гебрук, 2014). На основе оригинальных данных по строению целомической системы предложена новая трактовка плана строения брахиопод, впервые связывающая особенности строения целомической системы с новыми данными по эмбриональному и личиночному развитию брахиопод (Малахов, Кузьмина, 2006). Впервые высказана гипотеза о метамерной природе латеральных мезентериев туловищного целома у форонид и брахиопод (Temereva, Malakhov, 2011b). Обобщены имеющиеся в литературе сведения по разнообразию строения лофофора у брахиопод (Кузьмина, Малахов 2007). В результате проведенных ультраструктурных исследований было показано, что форониды характеризуются чрезвычайной цитологической примитивностью: клетки гастродермиса содержат базальные миофилементы (Темерева, малахов, 2002), нервная система полностью залегает в эпидермисе (Темерева, Малахов, 2009), оогенез протекает по примитивному аутосинтетическому типу (Temereva et al., 2011). Впервые описана диагональная мускулатура в составе кожно-мускульного мешка форонид (Чернышев, Темерева, 2010).

В ходе проекта получены новые данные по микроскопической анатомии, ультраструктуре, организации нервной системы, гаметогенезу, эмбриональному и личиночному развитию. Для ряда групп проанализированы данные по экспрессии гомеобоксных генов и данные палеонтологии. Получены новые данные по молекулярной филогенетике низших эукариот Alveolata и таксонов многоклеточных (губок, моллюсков, лофофорат). На основе применения метода эволюционной тетрады (синтеза четырех подходов: сравнительноq анатомии, современной биологии развития, палеонтологии и молекулярной филогенетики) проведена ревизия систематики и филогении низших эукариот и основных таксонов многоклеточных (губок, кишечнополостных, кольчатых червей, моллюсков, камптозоа, форонид, брахиопод, мшанок, иглокожих и полухордовых), На основе синтеза данных современной сравнительной анатомии, биологии развития, палеонтологии и молекулярной филогенетики созданы предпосылки для построения макросистемы животного царства. По результатам проекта опубликовано 41 статья.