Генетическая загадка распространения жалящих медуз Gonionemus

Крошечные и хрупкие на вид медузы рода Gonionemus, известные как «цепляющиеся» за способность прикрепляться к морской траве и водорослям, могут наносить чрезвычайно болезненные укусы. Их распространение по побережьям Тихого и Атлантического океанов, включая район Владивостока, долгое время оставалось загадкой для науки.

Интерес к этим медузам возобновился, когда у побережья Кейп-Код (США) внезапно начали фиксироваться укусы с тяжелыми симптомами — сильной болью, дыхательными и неврологическими нарушениями, — ранее описанными у российского побережья.

Первое генетическое исследование популяций цепляющихся медуз по всему миру, опубликованное 18 апреля в журнале Peer J, выявило неожиданные связи между удаленными сообществами и возможное существование более одного вида этих медуз.

Сложная история инвазий

Цепляющиеся медузы впервые появились в районе Кейп-Код в 1894 году. Изучавшие их в начале XX века ученые из Вудс-Холского океанографического института (WHOI) не сообщали о болезненных укусах. После гибели морской травы их численность сократилась, и к 1930-м годам они почти исчезли. Когда медузы вновь появились в 1990 году, были зафиксированы первые болезненные укусы.

Это навело биолога WHOI Аннетт Говиндараджан и ее коллегу Мэри Карман на мысль о вторжении токсичной популяции. Новое исследование показало, что история сложнее.

Генетические совпадения и различия

Ученые проанализировали образцы тканей медуз из различных регионов Атлантического и Тихого океанов. Анализ ДНК выявил семь генетических вариантов (гаплотипов).

• Ключевое открытие: обнаружено генетическое совпадение между популяциями из района Владивостока (печально известными тяжелыми укусами) и популяциями на восточном побережье США в северо-западной Атлантике.
• Возможные разные виды: медузы из северо-восточной части Тихого океана и северо-восточной Атлантики имели общий гаплотип, значительно отличавшийся от гаплотипов медуз из северо-западной Атлантики и северо-западной части Тихого океана. Это указывает на возможность того, что две родственные группы могут представлять разные виды рода Gonionemus.

«То, что мы обнаружили, не соответствует в точности ни одной из предыдущих гипотез», — отмечает Говиндараджан.

Токсичность и среда обитания

Исследование подтвердило, что в Новой Англии сосуществуют разные типы Gonionemus, и лишь некоторые из них вызывают токсическую реакцию у людей. Связь между генетическими вариантами и токсичностью еще предстоит изучить. «Вполне возможно, что токсичность — это функция как генетики, так и окружающей среды», — говорит Говиндараджан.

Эти хрупкие медузы не встречаются на песчаных пляжах с сильным волнением. Они обитают только в защищенных районах с зарослями морской травы или водорослей, к которым прикрепляются с помощью липких подушечек на щупальцах.

Их неподвижный образ жизни делает загадку глобального распространения еще более интригующей. Ученые предполагают, что микроскопические полипы медуз (размером около миллиметра) могут переноситься на листьях морской травы, раковинах устриц или даже корпусах лодок.

Будущие исследования

Авторы надеются получить финансирование для более детального геномного анализа. Это позволит найти генетические маркеры, которые помогут лучше понять виды, их токсичность и пути распространения инвазивных форм, чтобы предотвратить их дальнейшее расселение.

«В этом исследовании мы ответили на некоторые вопросы, но оно также породило много новых. Это часть научного процесса», — заключает Говиндараджан.