Геномный анализ выявил новые виды и новый род у мельчайших животных

Морские животные плакозои, внешне идентичные и ранее считавшиеся одним видом, на самом деле принадлежат к разным родам. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 31 июля в открытом журнале PLOS Biology Майклом Айтелем, Гертом Вёреиде из Мюнхенского университета им. Людвига и Максимилиана и их коллегами. Использованный ими геномный подход, вероятно, применим и к другим группам очень мелких животных, лишённых явных физических различий, включая клещей и нематод.

Плакозои — это морские животные длиной в один миллиметр, обитающие по всему миру в умеренных и тропических водах. У них нет организованных тканей, нейронов и лево-правой симметрии. Из-за отсутствия отличительных физических черт их до сих пор классифицировали как единственный вид — Trichoplax adhaerens. Однако исследования отдельных генов выявили значительное генетическое разнообразие в разных популяциях плакозоев, что указывало на возможное генетическое расхождение при сохранении морфологического сходства.

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы секвенировали геном линии плакозоев H13, которая, как показали предыдущие работы, была отдалённо родственна линии H1 (её ядерный геном был секвенирован ранее). Учёные провели многоуровневое сравнение двух геномов, используя так называемый «таксогеномный» подход. Он включал:

• Сравнение физического расположения генов в хромосомах.
• Анализ дуплицированных генов.
• Функциональное сравнение наборов генов.
• Межтиповое сравнение генетических расстояний на различных таксономических уровнях.

Исследователи обнаружили, что перестройки генома были обычным явлением между H1 и H13, а дупликация генов, часто лежащая в основе адаптации к разным средам, могла сыграть значительную роль в разделении двух групп. Исходя из степени геномных различий, авторы предлагают обозначить H13 как Hoilungia hongkongensis — первый вид в новом роде плакозоев.

«Отсутствие классических морфологических различий у плакозоев и других мелких животных привело к недооценке их таксономического разнообразия на геномном уровне, — сказал Герт Вёреиде. — Наш аналитический подход, вероятно, будет полезен для выявления подобного разнообразия у других таксонов, лишённых морфологически отличительных признаков, таких как веслоногие ракообразные, коловратки, клещи и нематоды».