Раскрытие происхождения и эволюционной истории разнообразных форм жизни в мире — это один из способов их понимания. Даже самый маленький житель может дать захватывающее понимание. Например, возьмем Dicyemida, микроскопические паразиты, обитающие внутри головоногих моллюсков, таких как осьминоги и каракатицы.
Эти, казалось бы, несущественные существа сбили с толку систематиков своей простой структурой тела, которое состоит примерно из 40 клеток и не включает многие общие элементы тела, такие как кровеносная система. Исторически сложилось так, что исследователи расходятся во мнениях относительно классификации Дициемид, включая то, кто их ближайшие родственники и на какой ступеньке эволюционной лестницы они находятся.Но теперь исследователи из Окинавского института науки и технологий аспирантуры (OIST) определили надлежащее место Дикиемиды на генеалогическом древе планеты, поместив их в кладу Spiralia — разнообразную группу существ, состоящую из моллюсков, плоских червей и других. которые произошли от одного и того же общего предка.
Кроме того, они наиболее близки к Orthonectida, другому типу морских паразитов в кладе Spiralia. Это размещение обещает новое понимание не только Дициемиды, но также эволюционной истории Спиралии и процесса эволюции в целом.
Статья опубликована в журнале Zoological Letters.В XIX веке исследователи предложили классифицировать Dicyemida как тип мезозойных животных, которые, как считается, существуют между двумя основными типами форм жизни — простейшими, одноклеточными организмами, такими как паразиты, вызывающие малярию, и метазоа, многоклеточные организмы, включающие почти все остальное, включая человека.
Исследователи полагали, что мезозои представляют собой совокупность вырожденных многоклеточных животных, или существ, которые в некотором смысле обратным образом эволюционировали от предка со сложной структурой тела в новый организм с более простым. Более поздние исследования показали, что Dicyemida также может принадлежать к группе Spiralia.Тем не менее, ни одно из этих предыдущих исследований не могло с уверенностью подтвердить позицию Дициемиды, и исследователи разошлись во мнениях относительно тонкостей их размещения. Частично проблема была связана с небольшим объемом доступных данных, и, поскольку меньше данных означает меньшую уверенность, было неясно, какие результаты с большей вероятностью будут правильными.
«[Предыдущие исследования] показывают, что точное филогенетическое положение Dicyemida все еще обсуждается», — говорит аспирант OIST Цай-Мин Лу из отдела морской геномики и первый автор статьи. «Даже в 2010 году было две публикации, показывающие разные результаты… и они использовали лишь небольшой объем молекулярных данных, чтобы попытаться выяснить это».Уникальность исследования команды OIST заключается в том, что исследователи использовали секвенирование нового поколения для получения огромного количества данных. Тип метода классификации, который использовали OIST и исследователи предыдущих исследований, основан на сравнении генов у разных людей или групп существ и определении наиболее похожих генов. Для этого исследователи часто используют для сравнения последовательности ДНК и аминокислот.
В предыдущих статьях, которые пытались классифицировать дициемиду, использовалось от 4500 до 12000 пар оснований ДНК, а в другой — всего около 400 аминокислот. Исследовательская группа OIST решила сосредоточиться на аминокислотах и использовала около 58124.Обладая этим богатством данных, они определили, что Dicyemida действительно являются мезозоями, а также частью клады Spiralia и наиболее близки к Orthonectida.
С этой новой информацией следующая задача — выяснить, что все это значит. «У Dicyemida очень простой план тела», — объясняет Лу. «Если они являются базовыми по отношению к другим спиральным линиям, это означает, что общий предок спирали, вероятно, имел очень простой план тела, а их потомки эволюционировали во все более и более сложные организмы». Если они относительно не близки к общему предку, «Дициемиде удалось уменьшить и упростить их план тела». Другими словами, дициемиды либо являются частью первой группы существ, которые произошли от общего предка клады Spiralia, либо они по какой-то причине претерпели эволюционное упрощение.Лу предполагает, что последнее могло быть правдой. «Вторичная уменьшенная морфология [Дициемиды] может быть связана с адаптацией к паразитическому образу жизни», — объясняет он. «[Когда] они становятся паразитами, им не нужно так много… функций, поэтому они их просто теряют».
Возможно, паразиты эволюционируют из «свободно живущих» животных в паразитов, становясь более простыми, теряя ненужные сложные функции, такие как системы кровообращения, чтобы оптимизировать то, что паразиту нужно, чтобы стать лучшим паразитом.Для подтверждения этих предположений потребуется гораздо больше исследований, но на данный момент исследовательская группа OIST добавила примечание, безусловно, к давно оспариваемому вопросу о том, где принадлежит Дициемида.