Учёный описал четыре новых вида губок, скрывавшихся на виду

Океан изучен плохо — люди нанесли на карту не более 20% морского дна и исследовали ещё меньше. Даже в хорошо изученных лесах водорослей Южной Калифорнии скрываются виды, ещё не описанные наукой.

Томас Тёрнер из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре опубликовал в журнале Zootaxa статью с описанием четырёх новых видов губок. Образцы были собраны не в морских глубинах, а на популярных местах для дайвинга в Южной Калифорнии. Теперь Тёрнер описал уже пять новых видов и считает, что на Западном побережье могут быть обнаружены ещё десятки.

Доцент кафедры экологии, эволюции и морской биологии собрал сотни образцов вручную во время погружений. Каждую губку он сфотографировал в естественной среде обитания, что даёт ценную информацию, которая теряется, когда образец попадает в коллекцию. В лаборатории он проанализировал их анатомию и секвенировал гены.

В 2020 году Тёрнер описал свой первый новый вид губки Galaxia gaviotensis (Губка-галактика Гавиота), найденный к западу от Санта-Барбары, используя молекулярные методы.

Незамеченные, но повсюду

Четыре новых вида для неспециалиста выглядят как невзрачные бежевые пятна на скалах в лесах водорослей. Визуально их было трудно различить, но геномы выявили различия. Анализ ДНК показал, что все они относятся к отряду Scopolinida, который почти полностью тропический. Ранее губки этого отряда не были известны с западного побережья и вообще из восточной части Тихого океана.

«Они живут на открытых местах; дайверы проплывали мимо них десятилетиями», — сказал Тёрнер. Он даже нашёл фотографии одного из видов в приложении для гражданской науки iNaturalist. «Они повсюду в Южной Калифорнии, очень распространены. Просто ни один учёный никогда не поднимал их и не пытался выяснить, что это».

Названия новых видов

• S. goletensis — названа в честь города Голета.
• S. kuyamu — в честь деревни Куюму, поселения индейцев чумаш, которое когда-то находилось на берегу в месте обнаружения губки.
  • Геномика показала, что эти два вида — сестринские, то есть более близкие друг другу, чем любым другим известным губкам.
• S. jali — названа из-за узора на поверхности, напоминающего джали (ажурную решётку в индо-исламской архитектуре).
• S. nausicaa — названа в честь Навсикаи, героини фильма Хаяо Миядзаки «Навсикая из Долины Ветров». Фильм о взаимоотношениях человека и природы, а многие странные организмы в вымышленном мире фильтруют и очищают среду, как губки.

Значение губок для науки

Губки отделились от всех других животных более 600 миллионов лет назад. «Таким образом, объём независимой эволюции внутри губок сопоставим с таковым внутри всех остальных животных», — объяснил Тёрнер. Это может многое рассказать учёным о наших истоках.

Губки также интересуют биомедицинских исследователей. Будучи пористыми, они теснее связаны с внешней средой, чем другие животные, и вынуждены активно контролировать свою бактериальную и вирусную нагрузку. Это привело к тому, что губки и их микробиота производят множество антимикробных и даже противораковых соединений.

Проблемы таксономии и новый подход

Простота и сходство губок долго ставили в тупик учёных, которые классифицировали жизнь на основе морфологии. «Таксономисты боролись с классификацией губок около 200 лет, потому что они предлагают так мало морфологических характеристик», — отметил Тёрнер.

Только последние десятилетия позволили разобраться с разными отрядами губок. Таксономия создаёт основу для исследований в других областях. «Пытаться проводить исследования без таксономии — всё равно что прийти в Библиотеку Конгресса, где нет библиотекарей, а все книги свалены в большую кучу», — сказал Тёрнер.

Работа Тёрнера и планы на будущее

Объединив опыт научного дайвера и знания в геномике, Тёрнер начал разбираться в таксономии губок Западного побережья. С 2018 года он собрал около 800 образцов. Пять описанных видов — лишь начало работы по описанию, возможно, 100 новых видов.

Секвенирование ДНК открывает путь к пониманию этих животных, но впереди ещё много кропотливого морфологического анализа. «Сочетание морфологии с генетикой — единственный выход из того хаоса, в котором находится таксономия губок», — заявил Тёрнер.

Многие старые образцы губок были сохранены без учёта целостности ДНК. Тёрнер подаёт заявки на финансирование, чтобы исследовать методы её извлечения из старых образцов.

Как, возможно, единственный таксономист по губкам на тихоокеанском побережье США, он планирует секвенировать полные геномы собранных губок, чтобы понять закономерности молекулярной эволюции, экологию и эволюцию этих животных. Его исследования поддерживаются The Southern California Bight Marine Biodiversity Observation Network (SCB MBON).

«Всё это — создание основы, на которую, надеюсь, смогут опереться многие другие люди, и установление нового направления для морских исследований в Калифорнии, где люди смогут использовать губки в своей работе», — заключил он.