ДНК-штрихкодирование раскрывает разнообразие антарктических губок

Исследователи из Университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене использовали метод ДНК-штрихкодирования для изучения разнообразия фауны губок в антарктических водах. Данные дают новое представление об эволюции этой малоизученной группы.

Губки являются важным компонентом морских экосистем в водах вокруг Антарктиды. Несмотря на их значительную экологическую роль, антарктические губки ранее никогда не исследовались современными молекулярными методами. Международная команда под руководством профессора Герта Вёрехеде провела первый комплексный анализ видовых генетических сигнатур у губок, собранных в море Росса в Антарктике.

Около 350 видов губок описано из морей вокруг Антарктиды, многие из которых больше нигде не встречаются. Высокая доля эндемичных видов, вероятно, отражает изоляцию континента, отделившегося от Гондваны около 140 миллионов лет назад. Однако изучение их эволюционной истории и экологии сильно затруднялось тем, что данные ДНК были доступны лишь для примерно 2% всех антарктических видов.

Тропическое богатство в холодном климате

Команда Вёрехеде провела первое комплексное молекулярно-генетическое исследование разнообразия антарктических губок с помощью метода ДНК-штрихкодирования. Метод включает определение нуклеотидной последовательности короткого участка (около 600 п.н.) митохондриального гена, который присутствует у всех видов животных, но диверсифицировался в ходе эволюции. Эти последовательности служат видовыми идентификационными метками.

Штрихкодирование выявило, что антарктические губки — высокоразнообразная группа. Степень видового богатства в водах вокруг самого холодного континента сравнима с таковой в тропических сообществах губок. Генетические анализы поддерживают идею, что антарктические губки развивались как в значительной степени изолированная популяция, большинство которой, вероятно, произошло от небольшого числа предковых форм, эволюционировавших в водах у Гондваны до распада суперконтинента.

Результаты позволяют создать библиотеку ДНК-штрихкодов для сравнительных исследований группы. Это даст возможность определить, представляет ли, например, внешне циркумполярный вид один вид или совокупность различных локальных форм. Такая информация имеет большое значение для сохранения и управления морскими ресурсами в морях вокруг Антарктиды, которая остро подвержена угрозе глобального изменения климата.