Мировое исследование ДНК глубоководных видов показало глобальную связность морской жизни

Новаторское исследование под руководством Исследовательского института Музеев Виктории показало, что в холодном, тёмном и находящемся под давлением мире глубокого моря жизнь гораздо более глобально связана, чем считалось ранее.

Опубликованное в журнале Nature, это знаковое исследование картирует глобальное распределение и эволюционные связи офиур (Ophiuroidea) — древних иглокожих животных, обитающих от мелководья до самых глубоких абиссальных равнин и от экватора до полюсов.

Проанализировав ДНК тысяч образцов, собранных в ходе сотен исследовательских экспедиций и хранящихся в музеях естественной истории по всему миру, учёные выяснили, как эти глубоководные беспозвоночные в течение миллионов лет мигрировали через целые океаны, связывая экосистемы от Исландии до Тасмании.

Этот беспрецедентный набор данных даёт новое понимание того, как морская жизнь эволюционировала и расселялась по океанам за последние 100 миллионов лет.

«Вы можете думать о глубоком море как об удалённом и изолированном месте, но для многих животных на морском дне это фактически связанная супермагистраль», — сказал доктор Тим О’Хара, старший куратор морских беспозвоночных Исследовательского института Музеев Виктории и ведущий автор исследования.

«На длительных временных масштабах глубоководные виды расширяли свои ареалы на тысячи километров. Эта связность — глобальный феномен, который оставался незамеченным до сих пор».

Это самое масштабное исследование такого рода, в котором использовалась ДНК 2699 образцов офиур из 48 музеев естественной истории по всему миру. Эти животные, обитающие на Земле более 480 миллионов лет, встречаются на всех океанических днах, включая глубины более 3500 метров.

В отличие от морской жизни на мелководье, ограниченной температурными границами, глубоководная среда более стабильна и позволяет видам расселяться на огромные расстояния. Многие офиуры производят богатые желтком личинки, которые могут долго дрейфовать на глубинных океанических течениях, что даёт им возможность колонизировать удалённые регионы.

«У этих животных нет плавников или крыльев, но им всё равно удалось охватить целые океаны, — сказал доктор О’Хара. — Секрет кроется в их биологии: их личинки могут долго выживать в холодной воде, перемещаясь на медленных глубоководных течениях».

Исследование показывает, что глубоководные сообщества, особенно в умеренных широтах, более тесно связаны между разными регионами, чем их мелководные аналоги. Например, морские животные, обитающие у южного побережья Австралии, имеют близкие эволюционные связи с видами в Северной Атлантике, на другой стороне планеты.

Однако глубокое море неоднородно. Хотя виды могут широко распространяться, такие факторы, как события вымирания, изменение окружающей среды и география, создали мозаику биоразнообразия на морском дне.

«Это парадокс. Глубокое море высокосвязано, но также невероятно хрупко, — сказал доктор О’Хара. — Понимание того, как жизнь распределена и перемещается в этой обширной среде, крайне важно, если мы хотим её защитить, особенно с учётом растущих угроз от глубоководной добычи полезных ископаемых и изменения климата».

Это исследование не только меняет наше понимание глубоководной эволюции, но и подчёркивает непреходящую научную ценность музейных коллекций. ДНК, проанализированная в этом исследовании, была получена от образцов, собранных во время 332 исследовательских экспедиций, многие из которых проводились десятилетия назад, и хранящихся в таких учреждениях, как Исследовательский институт Музеев Виктории.

«Это наука в глобальном масштабе, — сказала Линли Кроссвелл, генеральный директор и директор Музеев Виктории. — Это демонстрирует, как музеи, благодаря международному сотрудничеству и сохранению образцов биоразнообразия, могут открывать новые знания о прошлом нашей планеты и помогать формировать её будущее».

Этот ведущий мировой проект стал возможен благодаря партнёрству с более чем 40 учреждениями по всему миру, включая музеи естественной истории, университеты и организации морских исследований.