Исследователи построили наиболее полное древо жизни для малярийных паразитов
Новое исследование под руководством Американского музея естественной истории представляет наиболее полное на сегодняшний день древо жизни для малярийных паразитов. Известные как разрушительный бич для здоровья человека (5 видов заражают людей), существует более 500 описанных видов малярии, инфицирующих млекопитающих, птиц и рептилий. Среди выводов исследования, опубликованного в журнале Royal Society Open Science, — что разнообразный род малярийных паразитов Plasmodium (включающий виды, заражающие человека) состоит из нескольких эволюционно далёких линий, и с таксономической точки зрения многие виды следует переименовать.
Проблемы построения древа
Составление карты родственных связей малярийных паразитов сложно по нескольким причинам:
- Многие паразиты редки, трудно добываемы и адаптированы к заражению конкретных видов.
- ДНК паразитов имеет сильный перекос в сторону пар оснований A (аденин) и T (тимин) — до 80% генома. Это смещение неодинаково у разных паразитов, и его игнорирование искажает результаты.
Исследователи под руководством Спенсера Галена нашли способ скорректировать это явление. Совместно с Янусом Борнером, разработавшим новые генетические маркеры, они смогли включить в анализ виды из глубоких эволюционных линий (заражающие оленей, черепах, летучих мышей и птиц), отсутствовавшие в предыдущих работах.
Итоговое древо, основанное на 58 видах малярии из 8 родов и данных последовательностей более 20 генов, является наиболее полным в своём роде.
Ключевые открытия и таксономические последствия
- Полифилетичность рода Plasmodium: Род состоит из нескольких групп, не являющихся ближайшими родственниками друг другу. С таксономической точки зрения многие виды, включая самый смертоносный для человека Plasmodium falciparum, должны быть переименованы.
- Практическая дилемма: Несмотря на таксономическую необходимость, переименование P. falciparum признано непрактичным из-за огромной инерции в научной и медицинской литературе.
- Новая терминология: Учёные рекомендуют использовать более специфичные подродовые названия, так как не все эти паразиты передаются комарами или размножаются в эритроцитах — ключевые определяющие характеристики Plasmodium.
Эволюционная история
Исследование также проливает свет на давние дебаты:
- Переход к млекопитающим: Получены данные в поддержку гипотезы о единственном переходе малярийных паразитов к млекопитающим через кровососущих насекомых.
- Происхождение: Подтверждено предыдущее work, связывающее происхождение паразитов с птицами (включая некоторых динозавров). После перехода к млекопитающим последовала вторичная колонизация птиц и рептилий.
- Роль летучих мышей: Подтверждена ключевая роль летучих мышей в драматической диверсификации линий малярийных паразитов.
Необходимость дальнейших исследований
Авторы указывают, что работа далека от завершения и, вероятно, потребует ещё больше переименований. Например:
- Паразиты, заражающие парнокопытных (включая обнаруженных в 2016 году у белохвостых оленей), должны получить новое название.
- Паразит, выделенный у калифорнийского индюкового грифона, не похож на других птичьих паразитов и, вероятно, представляет собой новый род.
"Малярийные паразиты гораздо разнообразнее, чем думает большинство людей, и наша картина показывает ещё один уровень сложности. Нам действительно необходима масштабная ревизия таксономии малярийных паразитов", — заключает Спенсер Гален.