Хорошее родительство эволюционировало несколько раз у мшанок

Новое исследование 600-миллионолетней истории мшанок — древнего типа морских животных — подчеркивает важную роль заботливого родительства в их эволюционном успехе. В одном из крупнейших генетических анализов морских беспозвоночных ученые секвенировали ДНК сотен образцов, хранящихся в более чем 20 музеях мира.

"Это первое крупное филогенетическое исследование этой группы", — сказал соавтор работы Густав Паулей.

Исследователи использовали последовательности ДНК, чтобы проследить эволюционную историю мшанок. Результаты показали, что виды из отряда Cheilostomatida, которые сегодня составляют около 80% разнообразия мшанок, независимо эволюционировали специализированные выводковые камеры для защиты потомства как минимум пять раз.

Хейлостомы — живые движущиеся "города"

Мшанки — колониальные организмы, состоящие из отдельных особей — зооидов. Колония может насчитывать тысячи зооидов.

Если колонии других мшанок похожи на "деревни" из одинаковых питающихся зооидов, то хейлостомы формируют сложные "города" с разделением труда. Помимо обычных питающихся зооидов, у них есть:

• Вибракулы — зооиды с длинным выростом для очистки колонии и даже "ходьбы".
• Авикулярии — клешневидные придатки для защиты от хищников.
• Выводковые камеры (ovicells) — специализированные структуры для вынашивания эмбрионов, снабжаемых питанием.

"Хейлостомы — мастера защиты, которую они развили множеством способов", — отметил Паулей.

Преимущество заботы о потомстве

Эти черты сделали хейлостом очень устойчивой группой, способной жить от тропиков до Арктики и от приливной зоны до глубоководных сообществ.

У мшанок без специальных выводковых камер личинки долго дрейфуют в планктоне, что приводит к обширным, иногда глобальным ареалам.

У многих хейлостом эмбрионы развиваются в защищенных овицеллах, полностью завися от родительской колонии в питании. Их личинки оседают недалеко от "родителей" — иногда в пределах нескольких сантиметров.

Это ограничивает поток генов между удаленными популяциями, способствуя изоляции и ускоренному видообразованию. "Дифференциация из-за изоляции становится огромной, позволяя им быстро наращивать разнообразие", — пояснил Паулей.

Исследование не нашло убедительных доказательств, что виды с выводковыми камерами диверсифицировались быстрее. Однако ясно, что такая забота дает очевидное преимущество: не было ни одного случая эволюционного возврата — развив выводковые камеры, группа никогда не отказывалась от них.

Специализированные зооиды сделали хейлостом исключительно успешными. На каждый вид кораллов в океане приходится примерно в 10 раз больше видов мшанок, большинство из которых — хейлостомы.

"Теперь, когда мы знаем, как эти виды связаны, мы можем лучше изучать, почему одни виды процветают больше других", — сказала старший автор Ли Хсианг Лиов.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.