Биологи доказали родство групп лофофоратов
Учёные МГУ доказали, что лофофораты — беспозвоночные со специальным щупальцевым аппаратом — являются родственными группами. Исследование выполнено в рамках направления «Животные» проекта «Ноев ковчег» при поддержке гранта РНФ. Результаты опубликованы в BMC Evolutionary Biology.
Брахиоподы — тип морских беспозвоночных, возникший в докембрии, примерно за 300 млн лет до динозавров, и существующий до сих пор. Современные брахиоподы — небольшие организмы (длина раковины самого крупного — 8,4 см), обычно обитающие в холодных мелководьях и ведущие сидячий образ жизни. Их тело покрыто двустворчатой раковиной, а сами они являются билатерально-симметричными животными.
Характерная черта брахиопод — наличие лофофора, особого аппарата с щупальцами, несущими реснички. Реснички создают ток воды, приносящий животному кислород и частицы пищи. Форма лофофора у брахиопод разнообразна: от круглой и подковообразной до сложной спиральной. Наличие лофофора — особенность всех лофофоратов, которых традиционно объединяют в группу Lophophorata, включающую три типа: брахиоподы, мшанки и форониды. Однако современная молекулярная филогенетика не подтверждает монофилию лофофоратов.
«В этой работе мы впервые доказали, что лофофораты — ближайшие родственники, а также предположили, как могла выглядеть родовая морфология их специфического щупальцевого аппарата — лофофора. Впервые были выявлены некоторые уникальные черты нервной системы лофофора», — сообщила Елена Темерева, д.б.н., профессор РАН, ведущий научный сотрудник кафедры зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ.
У изученных брахиопод обнаружено четыре нерва лофофора: главный брахиальный нерв, добавочный брахиальный нерв, нижний брахиальный нерв и второй добавочный брахиальный нерв, который ранее у брахиопод никогда не описывался. Наличие второго добавочного нерва можно рассматривать как продвинутый, так и как плезиоморфный признак. В последнем случае этот нерв, вероятно, был унаследован от последнего общего предка брахиопод.
Сравнительный анализ морфологических данных показал, что у всех лофофоратов нервная система лофофора включает гомологичные (имеющие общего предка) нервы. Таким образом, лофофор — гомологичная структура, унаследованная всеми лофофоратами от последнего общего предка. Несмотря на значительное морфологическое сходство, монофилия лофофоратов не поддерживается новейшими молекулярно-филогенетическими данными.
Материал (живых брахиопод) собирали в Кандалакшском заливе Белого моря, рядом с Беломорской биологической станцией МГУ. В работе использовались методы трансмиссионной электронной микроскопии, иммуноцитохимии и конфокальной лазерной микроскопии.
«Полученные результаты важны для понимания биологии брахиопод. С учётом особенностей филогении брахиопод новые данные об их морфологии — важный вклад в решение фундаментальных вопросов современной зоологии о родстве крупных таксонов и ранней эволюции всех билатеральных животных. Результаты будут использованы в сравнительном анализе для реконструкции естественной системы животного царства», — заключила Елена Темерева.