БИОЛОГИЯМОРЯ, 2012, том 38, № 6, с. 454-461
УДК 595.124 ЗООЛОГИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ
ВИДОВОЙ СОСТАВ НЕМЕРТИН РОДА OERSTEDIA (NEMERTEA: HOPLONEMERTEA) В ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ
МОРЯХ РОССИИ1
© 2012 г. А. Ф. Ахматова1, А. В. Чернышев1'2, Н. И. Заславская1'2
1Институт биологии моря им.А.В.ЖирмунскогоДВО РАН, Владивосток 690059;
2Дальневосточный федеральныйуниверситет, Владивосток 690600 e-mail: tsher@bio.dvgu.ru
Статья принята к печати 29.03.2012 г.
Согласно литературным данным, в дальневосточных морях России обитает 6 видов немертин рода Oerstedia. Результаты молекулярно-генетического (28S) и аллозимного (11 локусов) анализа показали, что О. oculata (Kulikova, 1987), О. zebra (Chernyshev, 1993) и О. valentinae (Chernyshev, 1993) являются младшими синонимами О. polyorbis Iwata, 1954, в то время как О. phoresiae (Kulikova, 1987) - самостоятельный вид. Подтверждена также видовая самостоятельность О. dorsalis sensu Iwata, 1954. Приведены новые данные по изменчивости и распространению некоторых видов немертин.
Ключевые слова: немертины, Oerstedia, 28S, аллозимный анализ.
Species composition of the nemertean genus Oerstedia (Nemertea: Hoplonemertea) in the Far Eastern seas of Russia.A F. Akhmatoval,A. V. Chernyshev1-2, N. I. Zaslavskaya1-2 (A.V. Zhirmunsky Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690059; 2Far Eastern Federal University, Vladivostok 690600)
According to published data, six species of the nemertean genus Oerstedia occur in the Russian Far Eastern seas. Molecular genetic (28S sequences) and allozyme (11 loci) analyses showed that O. oculata (Kulikova, 1987), O. zebra (Chernyshev, 1993), and O. -valentinae (Chernyshev, 1993) arejunior synonyms of O. polyorbis Iwata, 1954 but O. phoresiae (Kulikova, 1987) is a valid species. The validity of the species status of O. dorsalis sensu Iwata, 1954 is also confirmed. New data on the variability and distribution of some Oerstedia species are provided. (Biologiya Morya, 2012, vol. 38, no. 6, pp. 454-461).
Keywords: nemerteans, Oerstedia, 28S, allozyme analysis.
При однотипной внутренней морфологии немертины рода Oerstedia обладают чрезвычайно разнообразной окраской тела, поэтому этот род оказался довольно сложным в таксономическом плане. Анализ внутреннего строения показал, что выделенные Фридрихом (Friedrich, 1935, 1955) роды Paroerstedia и Oerstediella являются младшими синонимами рода Oerstedia (Envall, Sundberg, 1993), хотя имеется и альтернативная точка зрения (Senz, Tróstel, 1998). До недавнего времени существовало два разных взгляда и на видовую систематику Oerstedia.
Среди европейских авторов популярна точка зрения, согласно которой у побережья Европы широко распространен чрезвычайно полиморфный вид О. dorsalis с многочисленными цветовыми вариететами (Sundberg, 1984). Однако только для одного вариетета - О. dorsalis var. marmorata Bürger, 1895 - методами аллозимной генетики была доказана видовая самостоятельность (Sunderg, Janson, 1988). На основе этого был описан вид-двойник О. striata (см.: Sundberg, 1988). Аллозимный анализ (Sundberg, Janson, 1988) и RAPD-анализ (random amplified polymorphic DNA) (Sundberg, Andersson, 1995) не выявили в пределах изученных О. dorsalis s. str. других
криптических видов. Более того, RAPD-анализ позволил синонимизировать Paroerstedia nigrimaculata Gibson, 1988 и О. dorsalis (см.: Sundberg, Andersson, 1995).
В работах японских и российских немертиноло-гов практиковалось описание разных цветовых форм тихоокеанских Oerstedia как отдельных видов (Iwata, 1954; Куликова, 1987; Чернышев, 1993). Справедливость такого подхода была показана методами аллозимного анализа, по крайней мере, для пары О. oculata и О. phoresiae, которые имеют незначительные различия в окраске тела (Zaslavskaya, Chernyshev, 2008). Однако такой подход не нашел поддержки при молекулярно-генетических исследованиях: О. zebra и О. venusta с прибрежья о-ва Хоккайдо были синонимизированы на основе анализа фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) (Strand, Sundberg, 2005), хотя точность определения этого материала подверглась сомнению (Kajihara, 2007; Zaslavskaya, Chernyshev, 2008).
Ситуация кардинально изменилась после молекулярно-генетического анализа (COI, 16S и ITS), проведенного для сравнения 16 цветовых вариете-тов О. dorsalis из разных районов прибрежья Европы
1 Работа выполнена при частичном финансировании Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследова-
ний, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях (Договор № 11.G34.31.0010), а также гранта ДВО РАН (№ 12-Ш-В-06-090).
(Sundberg et al., 2009). В изученной выборке было вы- (например, P. nigrimaculata). Возник и другой вопрос:
явлено 9 генетически различных групп ("subnetworks"), как генетическое разнообразие коррелирует с окраской
которым можно было придать ранг самостоятельных тела у дальневосточных Oerstedial В настоящее время
видов. Однако проблема заключалась в том, что ни в из морей Дальнего Востока (включая прибрежье о-ва
одной из групп не было выявлено специфической окра- Хоккайдо) описано 8 видов данного рода (Iwata, 1954;
ски, т.е. внешне виды не имели достоверных различий. Куликова, 1987; Чернышев, 1993), и это больше, чем из-
Соответственно, было не ясно, за каким видом следу- вестно из прибрежных вод Европы. Различия между ви-
ет закрепить название О. dorsalis и нужно ли восста- дами основаны на окраске тела (рис. 1), поэтому вполне
навливать валидность младших синонимов О. dorsalis обоснованы сомнения в их валидности. Цель нашей ра-
Рис. 1. Схема окраски разных видов рода Oerstedio, а - О. polyorbis; б, б' - О. zebra; в, в', в" - О. valentinae; г, г' - О. oculata; д, д', д" -O.phoresiae; е - О. verae и О. cf. verae; ж - Oerstedio sp.;3- О. venusta; и, и' - О. dorsalis sensu Iwata.
боты - генетический анализ дальневосточных Oerstedio с различным паттерном окраски.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Немертин рода Oerstedio для исследования собирали в разных районах тихоокеанского побережья российского Дальнего Востока, а также у Южной Кореи (табл. 1). Кроме того, были использованы сиквенсы трех видов (О. zebra, О. dorsalis и О. venusta), взятые из GenBank. Все виды, за исключением О. venusta, найденной в Татарском проливе, были включены в молекулярно-генетический анализ. Также был проведен аллозимный анализ четырех видов: О. oculata (18 экз.), О. zebra (15 экз.), О. phoresiae (16 экз.) (все из зал. Петра Великого) и О. dorsalis sensu Iwata (13 экз.) (о-в Итуруп, заливы Доброе Начало и Одесский).
Выделение, амплификация и секвенированиеДНК
Выделение тотальной ДНК проводили по стандартной методике (Маниатис и др., 1984). В качестве исходного материала для выделения брали животных, фиксированных в 96% этиловом спирте.
Участок ДНК, кодирующий 28S рибосомальную РНК, амплифицировали при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР), используя праймеры LSU5 (5'-АСС CGC TGAAYT ТАА GCA-3') и LSU3 (5'-ТСС TGA GGG ААА СТТ CGG-3'). В состав реакционной смеси для ПЦР входили геномная ДНК, 10Х PCR-буфер, 25 мМ MgCl2, 2.5 мМ dNTP, 0.5 ед. Taq-ДНК-полимераза и2.5 мМ каждого праймера. Был использован следующий режим: 94°С - 2 мин (34°С - 35 с, 52°С - 30 с, 72°С -1.3 мин), 35 циклов, 72°С - 7 мин. Продукты амплификации очищали осаждением двумя объемами 96% этилового спирта.
Таблица 1. Материал, использованный для выделения и анализа фрагмента гена 28в рибосомальной РНК (жирным выделены номера оригинального материала)
Вид Место сбора Сокращенное название образца Номер в GenBank
Oerstedio oculata Зал. Петра Великого, Японское море OcGPBl JX013502
О. oculata Зал. Петра Великого, Японское море OcGPB2 JX013503
О. oculata Зал. Петра Великого, Японское море OcGPB3 JX013504
О. oculata Зал. Петра Великого, Японское море OcGPB4 JX013505
О. oculata Зал. Петра Великого, Японское море OcGPB5 JX013506
О. zebra Зал. Петра Великого, Японское море ZbGPBl JX013507
О. zebra Зал. Петра Великого, Японское море ZbGPB3 JX013508
О. zebra Зал. Аккеси, Япония ZbJp AJ436857.1
О. valentinae Зал. Петра Великого, Японское море V1GPB1 JX013509
О. valentinae Зал. Петра Великого, Японское море V1GPB2 JX013510
O.polyorbis О-в Шикотан, Курильские острова PISh JX013511
О. cf. verae О-в Симушир, Курильские острова VrSim JX013513
O.phoresiae Зал. Петра Великого, Японское море PhGPBl JX013515
O.phoresiae Зал. Петра Великого, Японское море PhGPB2 JX013516
O.phoresiae Зал. Петра Великого, Японское море PhGPB3 JX013517
O.phoresiae Зал. Петра Великого, Японское море PhGPB4 JX013518
O.phoresiae Зал. Петра Великого, Японское море PhGPB5 JX013519
O.phoresiae О-в Чеджу, Южная Корея PhK JX013501
O. venusta Зал. Аккеси, Япония VnJp AJ436856.1
O. dorsalis sensu Iwata О-в Шикотан, Курильские острова DrSh JX013514
O. dorsalis Массачусетс, США DrUS AY210465
Oerstedio sp. О-в Зеленый, Курильские острова SpZel JX013512
Очищенные продукты ПЦР использовали для циклического секвенирования с набором "Big Dye Terminator Cycle Sequencing Kit V. 3.1." (Applied Biosystems) и праймерами, аналогичными указанным выше для ПЦР, в соответствии с инструкциями производителя. Автоматическая детекция продуктов реакции секвенирования проводилась в капиллярном сек-венаторе ABI-3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, ABI).
Сборку и выравнивание последовательностей 28S рДНК, а также расчет генетических дистанций и филогенетические реконструкции выполняли с использованием пакетов программ Pasergene 7.1 (DNASTAR Inc.), Mega 5.03 (Tamura at al., 2011) и MrBayes v. 3.1 (Ronquist, Huelsenbeck, 2003). В ходе байесовского анализа создавали 1 млн генераций цепей Маркова, отбирая пробы каждые 100 генераций, т.е. 10 000 проб. Как лучшая была выбрана модель GTR + G (statefreq = dirichlet; nst = 6; rates = gamma) с помощью информационного критерия Akaike (AIC) в программе Modeltest 3.06 (Posada, Crandall, 1998). Устойчивость (статистическую поддержку) деревьев оценивали, определяя апостериорные вероятности (Posterior Probabilities, далее РР). Был также
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.