Скрытое разнообразие: когда один вид ос на самом деле — 16 видов
Биологи часто говорят, что большинство видов растений и животных на Земле остаются неоткрытыми. Многие из них обитают в труднодоступных местах, но другие могут скрываться прямо у нас под носом.
Возьмите, к примеру, Ormyrus labotus — крошечную паразитоидную осу, известную науке с 1843 года. Её долго считали видом-генералистом, откладывающим яйца в более чем 65 различных видах других насекомых. Однако новое исследование, опубликованное в Insect Systematics and Diversity, показывает, что осы, которых сейчас называют Ormyrus labotus, на самом деле представляют как минимум 16 разных видов, идентичных по внешнему виду, но генетически различных.
Открытие «криптических» видов внутри одного известного вида насекомых — не редкость, особенно с развитием генетических методов. Но количество таких видов, обнаруженных внутри Ormyrus labotus, подчёркивает важность поиска «скрытого разнообразия» в мире, говорит Эндрю Форбс, доктор философии, доцент биологии Университета Айовы и старший автор исследования.
«Мы знаем из экологии, насколько важными для экосистемы могут быть даже самые мелкие виды, — говорит он. — Поэтому раскрытие этого скрытого разнообразия и, что, возможно, важнее, понимание биологии каждого вида становится критически важным компонентом сохранения и поддержания здоровья экосистемы».
Загадочные насекомые, выходящие из дубовых галлов
Паразитоидные осы откладывают яйца на других насекомых или внутрь них и обычно специализируются на паразитировании небольшого числа видов-хозяев или даже всего одного. В то же время многие насекомые откладывают яйца на растения, где их личинки вылупляются и затем заставляют растение формировать вокруг себя защитную структуру — «галл». Осы рода Ormyrus паразитируют на этих галлообразующих насекомых.
В рамках отдельного исследовательского проекта с 2015 по 2019 год София Шейх и Анна Уорд, аспиранты лаборатории Форбса, собирали галлы, образованные на дубах, и наблюдали за появляющимися из них насекомыми. Они заметили, что осы, выходящие из большого разнообразия типов галлов, соответствовали описанию Ormyrus labotus, что заставило исследователей задуматься.
«Было крайне необычно, чтобы один вид паразитоида мог использовать такой широкий и динамичный набор хозяев», — говорит Шейх, бывшая на тот момент магистрантом в лаборатории Форбса (ныне аспирант Чикагского университета) и ведущий автор нового исследования.
Чтобы проверить, являются ли собранные осы одним видом или группой двойников, Шейх, Уорд и Форбс выделили образцы ДНК из каждой особи, вышедшей из дубовых галлов, и проанализировали степень генетической вариации между ними, получив помощь от коллег из Университета Райса и Министерства сельского хозяйства США. Затем они объединили этот генетический анализ с данными о физических признаках ос и экологических факторах (например, из какого типа дубового галла они вышли, в какое время года и т.д.), чтобы разделить ос на группы вероятно отдельных видов.
Итоговый результат? Собранные осы, изначально похожие на Ormyrus labotus, на самом деле включают как минимум 16 различных видов, а возможно, и до 18.
Охота за криптическими видами
В обзоре других исследований команда обнаружила несколько работ, раскрывающих криптические виды внутри предполагаемых видов-генералистов, но ни одна из них не находила столько видов одновременно. Исследователи говорят, что возможно, существуют и другие отличные виды, которые соответствовали бы O. labotus, поскольку первоначальный сбор образцов дубовых галлов, проведённый Шейх и Уорд, не был предназначен для охвата всех известных хозяев O. labotus.
Пока Ormyrus labotus останется «видовым комплексом»: эти вновь очерченные виды известны, но ещё не формально описаны и названы. Форбс говорит, что его лаборатория «лишь слегка касается» формальной таксономии, но все образцы из исследования сохранены и доступны для других исследователей, желающих провести таксономический пересмотр рода Ormyrus. «Если кто-то захочет взяться за описание и наименование этих видов Ormyrus, мы готовы помочь, чем сможем», — говорит он.
Пока же текущие результаты подчёркивают важность фундаментальных исследований биоразнообразия и их потенциальные последствия. Например, если бы O. labotus когда-либо привлекли для контроля над инвазивным вредителем, образующим галлы на дубах, было бы критически важно знать, какой вид внутри комплекса нацелен именно на этого конкретного вредителя. Та же динамика применима к использованию любого вида паразитоидных ос для биологического контроля. В то же время, как отмечают исследователи, неспособность отличить специалистов от генералистов мешает учёным понять истинных насекомых-генералистов и то, что позволяет им атаковать разнообразных хозяев.
Шейх говорит, что видит в паразитоидных осах «эмблемы странной — то есть интересной — биологии» и её интригуют их стратегии специализации. «Больше, чем какое-либо конкретное число потенциальных новых видов, меня воодушевляет то, как это и многие другие исследования раскрывают множество скрытого разнообразия, — говорит она. — Это, на мой взгляд, говорит о том, что нам ещё многое предстоит узнать о процессах, которые формируют взаимодействия видов друг с другом и с их средой».