Утиная беззубка (Anodonta anatina) – широко распространенный вид пресноводных двустворчатых моллюсков. При этом обширный ареал беззубок включает разные климатогеографические зоны, а раковины данного вида моллюсков из разных регионов очень сильно различаются по морфологии. Международный коллектив ученых-малакологов, в составе которого работали российские, белорусские и турецкие специалисты, выяснил основные факторы внутривидовой изменчивости с помощью статистических моделей.
Анодонты – это моллюски с небольшим сроком жизни (около 15 лет), однако они характеризуются быстрым размножением. Их личиночная стадия (глохидии) способна к развитию практически на любом виде рыб, используя в качестве питания органические вещества, производимые разнообразными обитателями пресноводных экосистем. Беззубки успешно обитают как в водоемах Арктики (бассейны рек Индига, Печора, Лена), так и на Ближнем Востоке (например, в бассейне реки Оронт, протекающей по территориям Сирии, Ливана и Турции), а также в Северной Африке (пресные водоемы Алжира и Туниса).
Беззубки широко распространены в реках и озерах, составляя значительную популяцию. По всей видимости, это самый распространенный вид крупных пресноводных двустворчатых моллюсков. Анодонты выполняют функцию очистки воды, демонстрируя высокую устойчивость к различным видам загрязнений. Совокупная масса этих моллюсков формирует огромный природный биофильтр, состоящий из миллионов особей беззубки.
Раковины Anodonta anatina сильно различаются в плане морфологии. Если в южных регионах они округлые и в основном со светлым окрасом, то в северных – массивнее, темнее и имеют более вытянутую форму. Колоссальная изменчивость утиной беззубки отражена в истории науки: у анодонты было 440 синонимов, а это 9% всех названий крупных двустворчатых моллюсков в настоящий момент. Иначе говоря, со времен отца систематики Карла Линнея ученые разных стран и эпох считали, что описывают 440 разных видов, хотя генетически это был один и тот же вид. Таким образом, утиные беззубки стали лидером среди пресноводных «двустворок» по количеству латинских названий.
Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова Уральского отделения РАН, сформировавшие основную часть научной группы, провели моделирование процессов, влияющих на изменчивость раковин беззубки. Исследование, охватывающее сбор образцов, анализ морфометрических показателей и генетики беззубок, длилось приблизительно 15 лет. Для разработки моделей, демонстрирующих изменение кривизны раковин в зависимости от различных факторов, была применена специальная система управления структурными уравнениями.
– Изначально мы ожидали увидеть явную взаимосвязь между формой раковин и климатическими условиями, подобно тому, как это было продемонстрировано ранее для европейской жемчужницы (https://nauka.tass.ru/nauka/6818901). Однако беззубка представляет собой полную противоположность жемчужнице. Жемчужница – стенобионтный вид, обитающий в специфических биотопах – быстротечных холодных реках, то есть в ограниченном диапазоне климатических условий. А беззубка – вид-генералист. Это хорошо приспособленный вид, который смог адаптироваться как к заполярной реке, так и к мутному среднеазиатскому арыку. Таким образом, гипотеза о том, что раковины этого моллюска могут служить биологическим индикатором изменений климата, не получила подтверждения, – отметил руководитель научной группы, директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.
Согласно разработанной математической модели, климатические условия оказывают влияние на форму раковины утиной беззубки. Вместе с тем, выявлены и другие важные взаимосвязи. Выраженность выпуклости раковины анодонты в значительной степени определяется возрастом особи: по мере старения беззубки створки ее раковины становятся более выпуклыми. Генетические факторы также играют роль, но их влияние является наименее значимым.
Иван Болотов акцентировал внимание на том, что ключевую роль в трансформации формы раковин беззубок определяет климат. Он также указал на то, что одна из изученных генетических линий характеризуется уникальностью, что проявилось и во внешнем облике раковин – они, как правило, обладают заметным крылом и выпуклым краем брюшка. Речь идет об анодонтах, обитающих в реках в районе Азовского моря. Предположительно, это особая линия, которая существовала в этом регионе со времен, предшествующих ледниковому периоду.