Новые виды в открытом океане: обнаружена потенциальная группа, родственная животным
Менее 25% всех форм жизни на планете описаны наукой. Особенно плохо изучены микроскопические организмы: на протистов (одноклеточных эукариот) приходится до 80% всех эукариот, но они составляют лишь 3% описанных видов. Этот пробел ограничивает понимание эволюции.
В статье в Genome Biology and Evolution исследователи из Испании и Франции пролили свет на неохарактеризованное микробное разнообразие океанов. Они показали, как открытие новых линий может помочь ответить на нерешённые эволюционные вопросы, в частности — на происхождение многоклеточности у животных.
Учёные сосредоточились на ближайших родственниках животных — группе протистов Holozoa, включающей Choanoflagellatea, Filasterea и Teretosporea. Многие представители этой клады остаются неизвестными, что ограничивает картину.
Для их поиска использовалась экологическая метагеномика. Авторы проанализировали данные более чем из 1000 проб океанской воды, собранных в 210 точках мира в ходе 4-летней экспедиции шхуны Tara.
Поскольку была секвенирована лишь малая часть генома каждого вида, для анализа применили сети сходства генов. Этот метод, редко используемый для метагеномных данных, строит "паутину", где каждая уникальная последовательность — точка, связанная линиями с похожими последовательностями. Характеристики сети (связность, центр vs. периферия) дают информацию о биоразнообразии.
Сравнив океанические последовательности с референсными для Holozoa, исследователи выявили более 2000 уникальных последовательностей, вероятно, представляющих неизвестных одноклеточных голозоев. Особенно важным стало открытие группы организмов, тесно связанных с хоанофлагеллятами — ближайшими живыми родственниками животных.
Эта новая группа, названная авторами MASHOL (Marine Small HOLozoa), в будущем может дать новое понимание эволюции многоклеточности и происхождения животных.
Исследование также впервые проанализировало географическое распределение различных голозоев, выявив подгруппы, более обильные в Арктике, Южном Тихом океане, Северном Тихом океане или Атлантике, а также предпочитающие глубокие или мелкие воды.
Кроме того, авторы искали последовательности голозоев, совместно встречающиеся с определёнными животными последовательностями, чтобы выявить неизвестные межвидовые отношения. Этот анализ даёт новые гипотезы о том, какие голозои могут быть паразитами или симбионтами животных.
Хотя исследование, основанное только на данных последовательностей, даёт ограниченную перспективу, оно способствует лучшему пониманию отношений между линиями и прокладывает путь для будущих исследований по идентификации новых микробных видов.
"Наши анализы дают намёк, с чего начать поиск новых видов или клад. Древо жизни огромно, а открытие новых микробных видов — сложная, трудоёмкая работа. Наше исследование предполагает места обитания, где могут находиться эти организмы, а также какие характеристики они могут иметь на основе своих филогенетических отношений, предоставляя подсказки для будущих попыток в этом начинании".