Учёные выяснили факторы высокой изменчивости раковин утиной беззубки

Утиная беззубка (Anodonta anatina) – широко распространённый вид пресноводных двустворчатых моллюсков. При этом обширный ареал беззубок включает разные климато-географические зоны, а раковины данного вида моллюсков из разных регионов очень сильно различаются по морфологии. Международный коллектив учёных-малакологов, в составе которого работали российские, белорусские и турецкие специалисты, выяснил основные факторы внутривидовой изменчивости с помощью статистических моделей. 

Анодонты являются короткоживущими  (около 15 лет), но быстро  размножающимися моллюсками. Их личинки (глохидии) могут развиваться практически на любом виде рыб, питаясь биологическим материалом самых разных представителей пресноводной ихтиофауны. Беззубки прекрасно себя чувствуют как в водоёмах Арктики (бассейны рек Индига, Печора, Лена), так и Ближнего Востока  (например, в бассейне реки Оронт, протекающей по территориям Сирии, Ливана и Турции), и даже в Северной Африке (пресные водоёмы Алжира и Туниса). 

Утиные беззубки обладают очень высокой численностью в реках и озёрах. Вероятно, это самый многочисленный вид крупных пресноводных двустворчатых моллюсков. Анодонты являются биофильтраторами воды, очень устойчивыми к разного рода загрязнениям. Общая масса этих моллюсков – гигантский природный биофильтр, состоящий из миллионов особей беззубки. 

Раковины Anodonta anatina сильно различаются в плане морфологии. Если в южных регионах они округлые и в основном со светлым окрасом, то в северных – массивнее, темнее и имеют более вытянутую форму. Колоссальная изменчивость утиной беззубки отражена в истории науки: у анодонты было 440 синонимов, а это 9% всех названий крупных двустворчатых моллюсков в настоящий момент. Иначе говоря, со времён отца систематики, Карла Линнея, учёные разных стран и эпох считали, что описывают 440 разных видов, хотя генетически это был один и тот же вид. Таким образом, утиные беззубки стали лидером среди пресноводных «двустворок» по количеству латинских названий.

Научная группа, костяк которой составляют учёные  Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лавёрова Уральского отделения РАН, смоделировали процессы, определяющие изменчивость раковин беззубки. Проект, включающий сбор образцов, анализ морфометрических индексов и генетики беззубок, продолжался около 15 лет. Для создания моделей изменения  кривизны раковин в зависимости от различных факторов использовалась специальная система управления структурными уравнениями.  

– Изначально мы предполагали существование чёткой связи формы раковин  с климатом, как это было показано ранее в случае с европейской жемчужницей. Однако беззубка является прямой противоположностью жемчужнице. Жемчужница – стенобионтный вид, живущий в особом типе биотопов – быстротекущих холодных реках –  то есть в узком диапазоне климатических условий. А беззубка – вид-генералист. Это хороший приспособленец, который адаптировался и к заполярной реке, и к мутному среднеазиатскому арыку. И с беззубкой гипотеза о том, что раковины этого моллюска могут быть биологическим индикатором изменений климата, не подтвердилась, – говорит руководитель научной группы, директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов.    

Финальная математическая модель показала, что климат действительно влияет на форму раковины утиной беззубки. Однако имеются и другие значимые корреляции. На выпуклость раковины анодонты существенное влияние оказывает возраст особи: чем старше беззубка, тем более выпуклыми становятся створки её раковины. Третий важный, но наименее весомый фактор, – генетика. 

Иван Болотов подчеркнул, что основную роль в изменениях морфологии раковин беззубок играет именно климат. Он также отметил, что одна из исследованных  генетических линий имеет обособленный характер, что отразилось и на внешнем виде раковин (они обычно имеют выраженное крыло и выпуклый брюшной край раковины). Речь об анодонтах, живущих в реках в бассейне Азовского моря. Вероятно, это особенная линия, которая с доледниковых времён обитала в этом регионе.

Фото Ольги Аксёновой.