Более двух десятилетий в биологии, наряду с хорошо известным прогрессом – использованием молекулярно-генетических методов в систематике растений и животных – развивается малозаметная «контрреволюция». Современные исследователи часто отдают предпочтение молекулярным данным, пренебрегая тщательным изучением морфологии. Отсутствие способности выявлять незначительные особенности строения организма приводит к созданию классификаций, где, ссылаясь на определенную степень родства, определяемую молекулярно-генетическими данными, объединяются организмы с различными характеристиками строения, то есть формируются «систематические свалки». Для решения этой проблемы ученые Зоологического музея МГУ совместно с коллегами из Института биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН разработали новый метод, названный «многоуровневое разнообразие организмов», который позволяет добиться более точной классификации живых организмов. Результаты исследования опубликованы в Zoological Journal of the Linnean Society.
«Наша исследовательская группа постоянно совершенствует универсальные систематические методы, основанные на онтогенезе. Эти подходы позволяют учитывать и объединять, а не противопоставлять, как детальные морфологические характеристики, так и молекулярно-генетическую информацию. Работа проводится на примере голожаберных моллюсков», – рассказывает ведущий научный сотрудник Зоологического музея МГУ Александр Мартынов.
Сочетание морфологии и генетики открывает значительные научные перспективы, включая возможность возрождения прогнозирования в биологической систематике, например, в виде филопериодических таблиц и других прогностических инструментов. Этот инновационный подход получил название Multilevel organismal diversity (MOD), что означает многоуровневое разнообразие организмов.
В отличие от «интегративной систематики», которая придает непропорционально большое значение генетической информации по сравнению с морфологическими данными, MOD обладает значительным преимуществом. Применение MOD позволяет с высокой точностью предсказывать местоположение конкретного таксона на эволюционном дереве.
Еще в 2017 году Александр Мартынов и его соавторы представили результаты фундаментального исследования, в котором впервые продемонстрировано, что эти организмы встречаются на протяжении всего эволюционного развития голожаберных моллюсков подотряда Aeolidacea, а род Flabellina являлся «систематической суперсвалкой». Для того чтобы доказательно продемонстрировать, что только по-настоящему последовательное объединение генетики и морфологии может раскрыть подлинные, очень сложные многоуровневые горизонты и масштабы биологической эволюции, в 2025 году исследовательской группой была опубликована новая фундаментальная ревизия голожаберных моллюсков подотряда Aeolidacea, в которой особое место было уделено таксономической системе семейства Coryphellidae.
В рамках исследования, где молекулярно-филогенетический анализ была проведена Татьяной Коршуновой (ИБР РАН), представлены убедительные данные, подтверждающие, что все виды корифеллид следует объединить в один род Coryphella основывалось на ошибочном молекулярно-филогенетическом анализе и небрежном рассмотрении морфологии, а подлинная новая система семейства Coryphellidae включает не менее 11 отдельных родов (Borealea, Coryphella, Fjordia, Gulenia, Himatina, Itaxia, Microchlamylla, Occidenthella, Orienthella, Corrupta, и Portorchardia), в том числе два новых, которые были впервые выделены в 2025 году.
Следует выделить новый род среди этих разновидностей Portorchardia (в ознаменование американского города Порт-Орчард, расположенного на восточном побережье Тихого океана, коллега Александры Мартыновой и Татьяны Коршуновой Карин Флетчер выделила этот новый вид голожаберных моллюсков). Portorchardia демонстрирует удивительное сочетание частичного внешнего сходства с симпатрическим (обитающим в том же районе) типовым видом рода Orienthella (Orienthella trlineata) в сочетании с существенными различиями, выявленными в радулярном (зубном) строении и молекулярно-филогенетических исследованиях. Особенно важно отметить, что типовой вид нового рода Portorchardia также является новым для науки и был назван Portorchardia candela (За характерный цвет ринофоров, напоминающих горящую свечу, порторчардия получила свое название.
Другой новый род, получивший название Corrupta, пока известный только на Курильских островах, также показывает сложное сочетание принципиально отличной внешней и внутренней морфологии по сравнению с родственным родом, подтвержденным молекулярными данными Himatina. Himatina не похожа ни на один другой род корифеллид, она единственная среди Coryphellidae питается не только гидроидами, но и червями-полихетами и даже другими голожаберными моллюсками. На этих примерах значимость и практичность подхода тонкой таксономической дифференциации очевидны, поскольку все эти уникальные особенности терялись за мнимым единственным родовым названием Coryphella.
Этот удивительный диапазон, который на первый взгляд кажется скромным, свойственен корифеллидам, обитающим преимущественно в умеренно холодных водах Атлантического и Тихого океанов (хотя они редко встречаются в Арктике). Так, род Microchlamylla фундаментально отличается от всех родов Coryphellidae по строению репродуктивного аппарата, а молекулярно-филогенетический анализ надежно выявляет этот род как один из самых базальных таксонов корифеллид. Другой филогенетически сестринский к большинству корифеллид род Itaxia принципиально отличается от Microchlamylla морфологически. Itaxia обитает в географически очень удаленном регионе южной оконечности Южной Америки, поэтому ее назвали на основе слова «itax» – «юг» в переводе с вымершего языка южноамериканского аборигенного народа Яган (другое название – Ямана). Этим также подчеркивается важная культурная миссия настоящей тонко-дифференцированной систематики – на момент первоначального обоснования рода Itaxia в 2017 году еще был жив последний носитель этого языка. За прошедшие восемь лет самый южный язык человечества вымер, но остался в названии самого южного рода голожаберных моллюсков семейства Coryphellidae.
Анализ, выполненный с использованием методики MOD, выявил, что корифеллиды представляют собой группу, состоящую из ряда отдельных родов, в то время как настоящий род Coryphella ограничен тремя видами: Coryphella verrucosa, Coryphella pseudoverrucosa, а также только что восстановленным Coryphella longicaudata.
«Основополагающим аспектом методологии MOD и детальной систематики (систематики высокого разрешения) становится возможность использования постоянно расширяющегося объема молекулярно-генетической информации и выявления ранее не известных таксонов. В соответствии с этим, виды животных относят не к роду, характеризующемуся неопределенностью и сложностью диагностики, с расплывчатыми морфологическими признаками (что идет вразрез с принципами биологической эволюции, предполагающими непрерывную дифференциацию организмов на всех уровнях), а к роду, определенному детально и узко, с уникальным и сложным сочетанием морфологических и молекулярных данных», – подчеркивает Александр Мартынов.
Это существенно упрощает и делает более доступной таксономическую классификацию невыявленного биологического разнообразия. К примеру, род корифеллид Gulenia (этот род, названный в честь норвежского центра подводного плавания Гюлен, благодаря которому были собраны важные данные о голожаберных моллюсках, в настоящее время объединяет три вида. Два из них трудно отличить друг от друга по морфологическим характеристикам, несмотря на существенные генетические различия. Ранее такое сложное сочетание молекулярных и морфологических признаков оставалось незамеченным в результате систематической путаницы».
В конечном итоге, существенные морфологические различия способны возникать в процессе эволюции довольно быстро, даже при схожей генетической основе. Ярким примером является один из самых примечательных родов всего семейства Coryphellidae Occidenthella – по внешнему и внутреннему морфологическому строению имеет некоторое сходство с видами, относящимися к другому надсемейству подотряда Aeolidacea, однако молекулярно-филогенетическое исследование и строение радулярного аппарата однозначно указывают на его принадлежность к семейству корифеллид.
Род Occidenthella получил свое название от латинского «запад», поскольку широко распространен в дальневосточных морях России, которые относятся к западной части Тихого океана. Occidenthella до сих пор не отмечен на восточном побережье Тихого океана, где распространены виды рода Orienthella («восточная корифеллида»).
Новое исследование акцентирует внимание на том, что для точного определения сложных аспектов эволюционного развития и создания наиболее достоверных систем и классификаций необходимо использовать подход, основанный на многоуровневом разнообразии организмов (MOD), и проводить детальную систематическую дифференциацию. Данные инновационные методы применимы не только при изучении голожаберных моллюсков, но и в исследованиях любых живых существ.
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ