Биологи СПбГУ и Лаверовского центра открыли новую группу пресноводных улиток, сформировавшуюся в высокогорье Тибетского плато

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н. В. Лаверова Уральского отделения РАН выяснили, что улитки, обнаруженные 10 лет назад в Тибете, относятся к эндемичному роду Tibetoradix.

Раковины собранных улиток
Раковины собранных улиток

Результаты исследования опубликованы в журнале Integrative Zoology.

Неизвестные науке виды моллюсков-прудовиков были найдены в ходе германо-китайских экспедиций в Тибетском автономном районе и провинциях Цинхай и Сычуань (Китай) еще в 2011 году. Обнаружившие улиток немецкие ученые из Гисенского университета имени Юстуса Либиха и Музея естественной истории при Институте исследований эволюции и биоразнообразия Ассоциации Лейбница изначально ошибочно отнесли тибетских моллюсков к широко распространенному роду Radix и не описали их как новые виды.

В 2019 году собранные материалы были переданы для изучения специалистам в области малакологии из Санкт-Петербургского государственного университета и Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (Архангельск) для дальнейшего анализа и уточнения их таксономического статуса.

Анализ нуклеотидных последовательностей ДНК, морфологические и анатомические исследования, филогенетический анализ показали, что найденные моллюски-прудовики относятся к малоизученному роду Tibetoradix, который был описан чуть ранее сотрудниками ИБиГР ФИЦКИА УрО РАН и СПбГУ и включал в себя два вида: Tibetoradix kozlovi и T. hookeri.

Экземпляры неизвестного рода и вида гастропод тогда были предоставлены биологами Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН, участвовавшими в российско-китайских экспедициях на высокогорное Тибетское плато в 2015–2016 годах. В результате дополнительных исследований особей, собранных немецкими коллегами, род пополнился еще четырьмя новыми видами, получившими названия Tibetoradix kruglovi, T. imitator, T. khamensis и T. transhimalayensis.

Род Tibetoradix сформировался по мере подъема Тибетского плато, который начался приблизительно 20 миллионов лет назад. Представители этого рода (как минимум несколько видов) живут только на территории Тибета, поэтому род и получил такое название.

Директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов

«Tibetoradix идеально адаптировался к условиям высокогорья. Моллюски живут там на высоте от 3500 до 4500 метров над уровнем моря, но вниз спуститься и расселиться не могут в силу того, что у них произошла узкая экологическая специализация к специфическим условиям Тибетского плато. Мы сформулировали для такого явления научную концепцию "экологической ловушки"», — комментирует директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.

Карта Тибетского плато с точками находок новых видов
Карта Тибетского плато с точками находок новых видов

Научная группа СПбГУ, в которую вошли заведующий лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных Максим Винарский и научный сотрудник кафедры прикладной экологии Иван Нехаев, занималась изучением характеристик раковин моллюсков, мягкого тела и радул — зубного аппарата, с помощью которого эти животные добывают пищу.

«С точки зрения морфологии эти улитки мало отличаются от других прудовиков, живущих в том числе и в наших местных озерах и прудах. Но в экологическом плане это организмы, адаптировавшиеся к чрезвычайно суровым условиям высокогорий "крыши мира". Их изучение позволит лучше понять пути и механизмы приспособления водных беспозвоночных к столь специфическим условиям, а также получить новую информацию о протекании микроэволюционных процессов в пресноводных экосистемах. Я бы сказал, что многомиллионная история эволюции рода Tibetoradix на Тибетском плато — это естественный "эксперимент", поставленный самой природой. Интересно и то, что, по-видимому, вся эволюционная история рода протекала исключительно в высокогорье, в изоляции от родственных групп. Недаром один из вариантов названия статьи, обсуждавшийся в ходе работы, звучал так: "17 миллионов лет одиночества". К сожалению, отсутствуют палеонтологические находки этих моллюсков, поэтому судить об эволюции группы мы можем только путем генетического анализа ныне живущих улиток», — рассказывает Максим Винарский.

В Тибетском нагорье берут начало крупнейшие реки Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии: Хуанхэ, Янцзы, Салуин, Меконг, Инд и Брахмапутра.

На территории горного плато также распространены бессточные бассейны, не имеющие гидрологической связи с крупными речными системами, — озера, пруды, ручьи и горячие источники, где встречаются уникальные, эндемичные виды пресноводной фауны. Поэтому территория Тибета представляет большой интерес для биологов.

Одно из мест, где собирались прудовики
Одно из мест, где собирались прудовики

«Тибетское плато является древним центром видообразования: буквально в каждом небольшом водоеме сформировался свой вид моллюсков. Из-за естественных преград эти виды населяют ограниченную территорию (то есть имеют узкий ареал) и довольно длительное время изолированы друг от друга. В науке такое явление называют аллопатрическим видообразованием», — пояснила ведущий научный сотрудник ФИЦКИА УрО РАН Ольга Аксёнова.

Тибетское плато — самое высокое и обширное плато на Земле. Его площадь составляет 2,5 миллиона квадратных километров. Плато, получившее неформальное название «крыша мира», окружено горными хребтами, на которых располагаются самые высокие вершины мира, и является домом для целого ряда эндемичных видов и родов животных.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ № 19-04-00270.