Смена сред обитания клещами: грант РНФ позволит ответить на сложные научные вопросы

Ученые ТюмГУ планируют выяснить время переходов разных групп акариформных клещей между средами обитания с помощью филогенетики, палеонтологической информации и молекулярных часов. В проекте будут задействованы 6 молекулярных маркеров (всего 11000 нуклеотидов) для построения надежной, калиброванной по времени филогении на основе 300 терминальных таксонов и более 30 тщательно отобранных калибровочных ископаемых.

Смена сред обитания – известный феномен у членистоногих. Самый давний такой переход датируется ранним палеозоем (более 400 млн лет назад, многоножки), а самый недавний –поздним плиоценом (3,5–2,5 млн лет назад, крабы семейства Grapsidae на Ямайке). Обратные переходы, в море с суши, также происходили, но были гораздо более редкими событиями. Движущие силы таких крупных экологических переходов до сих пор не вполне ясны. Можно предполагать, что в эпохи относительной стабильности новые вселенцы в нехарактерные для их предков среды обитания вытесняются местной биотойи инвазии оказываются, таким образом, пресечены.

Однако редкие события, такие как крупные изменения климата, открытие новых морских бассейнов, массовые вымирания, флористические и фаунистические смены, могли быть связаны с настолько существенным перераспределением экологического пространства, что переходы между средами обитания становились вероятными. Датированные филогении современных вторично-морских организмов предоставляют уникальную возможность сопоставить сроки подобных крупных событий в их эволюции со сроками крупных событий в истории нашей планеты. Акариформные клещи (отряд Acariformes) — прекрасная модельная группа для изучения переходов животных между средами обитания. Морские и пресноводные местообитания освоили несколько крупных таксономических группировок клещей. Это морские клещи (Hacacaroidea), водяные клещи (пресноводные Parasitengona), несколько семейств панцирных клещей, астигматические клещи.

Разнообразие местообитаний клещей в водной среде приведены в обзоре Андрея Толстикова и Аделаиды Петровой-Никитиной.Каждый отдельный случай такого перехода представляет научный интерес. Кроме клещей, нет других групп членистоногих, имеющих сопоставимое разнообразие в водной и наземной средах, что делает клещей высоко репрезентативной группой для проведения исследования. Гипотезы о временно́й связи между переходами из моря на сушу, с суши в море, а также между морскими и пресными водами, с глобальными климатическими, геологическими и биосферными событиями, сопоставление сроков радиаций различных групп с конфигурацией суши в соответствующее время также помогут отличить древних викариантов от родов и семейств, расселившихся в относительно недавнем прошлом.

Сведения о том, как исторические изменения климата Земли, биосферные кризисы и движение континентальных плит соотносились по времени с переходами акариформных клещей между средами обитания, позволят лучше понять, как антропогенные изменения могут повлиять на жизнь на Земле. Научный руководитель коллектива – ведущий научный сотрудник Института X-BIO ТюмГУ и научный сотрудник Университета Мичигана (США) Павел Климов,специалист в области биоинформатики и молекулярной филогении, систематик астигматических клещей. В проекте примут участие сотрудники ТюмГУ Андрей Толстиков (пресноводные панцирные клещи), Виталий Столбов (водяные клещи), профессор Университета Минас-Жерайс из г. Белу Оризонти (Бразилия), постдок ТюмГУ Альмир Пепато (морские клещи), аспиранты и студенты Института биологии ТюмГУ. В планах коллектива – экспедиции на побережье и внутренние водоёмы Австралии, Бразилии, работа с научными коллекциями Британского Музея и американских университетов. Работы будут выполняться в 2019–2021 гг. по гранту Российского научного фонда (РНФ) № 19-14-00004 «Изучение наземно-пресноводно-морских переходов с использованием филогенетики и молекулярных часов на примере акариформных клещей (Acariformes)». 

Ссылка на оригинал статьи