Анализ ДНК помог российским ученым обнаружить ранее неизвестные виды пресноводных улиток – прудовиков – и создать новую классификацию этого семейства. Современные методы исследования исправляют ошибки прошлого и раскрывают секреты брюхоногих.
Установить точное время появления на Земле этих животных невозможно, но даже предположительный возраст позволяет считать брюхоногих одними из древнейших существ. Для палеонтологов и геологов раковины – ценный источник знаний.
«Позволяет делать стратиграфический анализ, то есть сопоставлять горные породы, которые встречаются в разных местах земли. Если мы находим в них одинаковые ископаемые, можно сказать, это породы одного возраста, возникли в одно время», – поясняет Максим Винарский, профессор Санкт-Петербургского государственного университета, заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных.
Улитки бывают наземные, морские и пресноводные. Только последних насчитывают четыре десятка семейств. Одно из них – прудовики. Их около 200 видов. Ученые изучают и классифицируют моллюсков больше 200 лет, но находят неизвестных обитателей Земли до сих пор.
«Сначала моллюсков изучали по раковинам. В ХХ веке оказалось, что раковина ненадежный носитель информации, потому что она сильно меняется от внешних условий, возраста. Стали искать анатомические особенности, лезть вглубь животных. Сейчас главным исследовательским инструментом является генетика, потому что та информация, которая записана в ДНК, вообще практически не зависит от внешних условий», – поясняет Максим Винарский.
Несколько лет назад немецкие и китайские ученые совершили экспедицию в Тибет. Найденных там улиток исследовали, а результаты – расшифрованные последовательности ДНК моллюсков – внесли во всемирную базу данных GenBank. Российские специалисты провели генетический анализ материалов и сделали открытие.
«Оказалось, что там генетически представлен не один вид, а шесть, из них один был уже описан, а пять пришлось описывать нам», – рассказывает Максим Винарский.
Так в классификации прудовиков появился новый род – Tibetoradix.
Самые маленькие улитки – Angustopila dominikae. Их длина не превышает одного миллиметра – 0,86 мм. Впервые раковину этого моллюска нашли в расщелинах известняковых холмов китайской провинции Гуанси 11 лет назад. Живых улиток данного вида ученые до сих пор не встретили.
А гигантские австралийские трубачи способны вырастать почти до метра.
В мире насчитывают больше 100 тысяч видов брюхоногих. Они отличаются по морфологическим признакам, то есть внешне: формой, размером раковины и числом ее оборотов, а также ее отдельными частями: завитком и устьем. Есть и другие внешние особенности, например в строении половой системы.
Две раковины пресноводных улиток – прудовиков: из низовья Волги и водоема Канады отличаются только размером. Они схожи цветом и формой завитка. Однако последовательности ДНК у них не совпадают. Брюхоногие принадлежат к разным видам.
«Дело в том, что поток генов, обмен генетической информацией между евроазиатскими и североамериканскими моллюсками, которые оказались по обе стороны Тихого океана, он невозможен. Пробыв много тысячелетий в изоляции, накопились эти генетические различия, но, судя по всему, этой изоляции не хватило, чтобы выработался в новом свете специфический тип раковины», – поясняет Максим Винарский.
Бывают и обратные ситуации. Та же волжская улитка внешне ничем не похожа на моллюска из Ладожского озера. Морфологические различия долгие годы позволяли ученым думать, что брюхоногие чужие друг другу. Генетический анализ это опроверг.
Гермафродитизм характерен не для всех улиток. Однако есть семейства, где каждая особь обладает признаками и мужского, и женского пола. К таким относятся прудовики.
«Считается, что гермафродитизм – полезная адаптация, потому что она помогает улиткам быстро проникать и осваивать новые места обитания. У водных улиток – озерных или болотных – нет возможности переползти из одной лужи в другую. Они используют для этого водоплавающих птиц, которые могут переносить мелких улиток или икру. Достаточно, чтобы одна особь улитки попала в новое место обитания, чтобы стать основателем новой популяции. Просто потому, что она не нуждается в половом партнере, она сама себе и самец, и самка», – объясняет Максим Винарский.
Эти брюхоногие живут на пяти континентах. Нет их только в Антарктиде. Заселяют весь Мировой океан: от прибрежных зон до глубоководных желобов, и пресные воды.
Улитки не могут обитать в горах выше 4500 метров над уровнем моря, в безводных и полярных пустынях. Не найти их и на большей части Гренландии, в покрытых льдом местах.
Впрочем, некоторые из водных брюхоногих способны зимовать в замороженном состоянии. Вмерзшими в лед моллюсков находили в озере Байкал. Для большинства же улиток минимальная температура для существования равна температуре замерзания воды. Максимум – +40.
Наземные улитки выдерживают жару до +50. Правда, под палящими солнечными лучами они все чаще прячутся в раковины.
«Эти животные представлены большим числом видов, обитающие практически во всех известных на планете средах жизни, и конечно, без их изучении наше представление о биосфере, ее составе, о том, как она возникла, из чего состоит, будет неполной», – утверждает Максим Винарский.
Широта среды обитания диктует и образ жизни. Улитки бывают травоядными и хищниками. Не брезгуют они даже падалью и себе подобными. И это еще одна ПРАВДА: НЕКОТОРЫЕ УЛИТКИ – КАНИБАЛЛЫ.
Брюхоногие неприхотливы, легко размножаются и обладают простой нервной системой – идеальные лабораторные животные. В своих исследованиях их используют, в том числе, и нейрофизиологи.
«Конечно, нельзя переносить то, что происходит в мозгу у прудовика на человека, но начальные уровни становления нервной системы у животных изучать можно. Можно ставить эксперименты по поведению, менять условия существования и смотреть, какой ответ даст организм прудовика. Для нейрофизиологов это рабочая лошадка, которая используется по всему миру», – поясняет Максим Винарский.
Эти брюхоногие помогают человеку и в борьбе с паразитическими червями.
«Гельминты, так называемые дигенетические сосальщики, используют моллюсков, как промежуточного хозяина. Там происходит личиночное размножение. Моллюск, как бродячий резервуар, общежитие для личинок, которые постепенно из него выходят и попадают в следующего хозяина: рыбу, водоплавающую птицу и человека. Без понимания, как происходит взаимодействие между улитками и личинками, невозможно с ними бороться», – рассказывает Максим Винарский.
О пользе слизи улиток знает едва ли не каждая девушка. Муцины используют для создания косметических средств. Свое место брюхоногие занимают и в кулинарии. Из некоторых видов улиток, например, виноградных и серых делают салаты, супы и знаменитый французский деликатес – эскарго.