Биолог СПбГУ: улитки-псевдогермафродиты могут помочь понять, насколько загрязнены моря Арктики

Постдок Санкт-Петербургского университета Иван Нехаев изучил улиток из рода Boreocingula — крошечных брюхоногих размером всего полсантиметра — и впервые обнаружил, что микромоллюски могут проявлять признаки псевдогермафродитизма: у взрослых самок вида Boreocingula martyni вырастают недоразвитые мужские половые органы.

Что интересно, улиток с редкой аномалией нашли в загрязненных припортовых районах Арктики, поэтому в перспективе этих моллюсков можно использовать для мониторинга состояния окружающей среды.

Некоторые виды моллюсков являются полностью гермафродитами (у них есть и мужские, и женские половые органы), достаточно редко у других видов пол может меняться в течение жизни, к тому же крайне редко встречается аномалия, когда у особи одного пола начинают развиваться половые признаки другого пола.

Сотрудник лаборатории макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ Иван Нехаев

Как раз такая необычная метаморфоза произошла с взрослыми половозрелыми самками микромоллюска Boreocingula martyni: у всех улиток Иван Нехаев обнаружил небольшой зачаточный пенис. Образцы этого вида были собраны в бухте Роджерс на острове Врангеля и в бухте Певек на Чукотке — припортовых территориях, загрязненных оловоорганическими соединениями.

Результаты исследования опубликованы в журнале Polar Biology.

Эти вещества раньше активно использовали в красках для судов, так как токсичные составы не давали кораблям обрастать морскими организмами — моллюсками и ракообразными. Международная конвенция, которая запретила применять на судах противообрастающие системы с оловоорганическими соединениями, вступила в силу относительно недавно — в сентябре 2008 года, поэтому негативное воздействие на морские экосистемы наблюдается до сих пор.

Новый для науки вид Boreocingula sirenkoi и фотографии деталей его морфологического строения, полученные с помощью электронного сканирующего микроскопа
Новый для науки вид Boreocingula sirenkoi и фотографии деталей его морфологического строения, полученные с помощью электронного сканирующего микроскопа

Как рассказал постдок СПбГУ, существуют исследования, проведенные, например, на моллюсках из другого семейства (Мурексах), которые показывают явную связь между количеством особей с такой же аномалией и концентрацией оловоорганических соединений в их среде обитания. Это было показано в экспериментах ученых из Туниса. При этом сегодня исследователям неизвестны никакие другие причины, кроме загрязнения окружающей среды, по которым моллюски могут становиться псевдогермафродитами.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 18-74-00010 и грантом президента России для молодых кандидатов наук № MK-4797.2018.4.

«Это позволяет нам выдвинуть гипотезу о том, что микромоллюска Boreocingula martyni можно использовать для биоиндикации морских загрязнений, — рассказал Иван Нехаев. — Дело в том, что сегодня получается дешевле набрать несколько десятков улиток и вскрыть их, чем делать анализы проб воды. Такую работу можно проводить, допустим, на специально оборудованных станциях у побережья: понадобятся стереомикроскоп и специально обученный человек. К тому же плотность распространения микромоллюсков гораздо выше, чем у более крупных организмов, — их легче найти».

Всего биолог СПбГУ проанализировал около 1000 особей из коллекций Зоологического института РАН, а также научных учреждений Дании, Норвегии и США. В исследуемом материале встречаются моллюски, собранные как в 1830-е годы, так и в конце 2000-х годов. К тому же в этой работе исследователь описал ранее неизвестный науке вид микромоллюсков — Boreocingula sirenkoi, названный в честь Бориса Сиренко, главного научного сотрудника лаборатории морских исследований Зоологического института РАН, который внес большой вклад в изучение морских моллюсков России.