Выявлена редкая генетическая особенность речных дрейссен

Учёные Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН  продолжают реализацию проекта «Генетическое разнообразие, филогеография инвазионного вида Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) в нативном и инвазионном ареалах», получившего в 2024 году поддержку Российского научного фонда. Сотрудники лаборатории молекулярной экологии и биогеографии и Российского музея центров биологического разнообразия получили новые результаты о внутригеномной изменчивости 28S рРНК речных дрейссен. 

 

Напомним, речная дрейссена – живущий в пресных и солоноватых водах двустворчатый моллюск, активно расширяющий территорию своего обитания в Европе и Северной Америке (нативным ареалом Dreissena polymorpha являются реки бассейнов Чёрного, Азовского и Каспийского морей). Считается, что моллюски этого вида могут причинять серьёзный ущерб объектам гидроэнергетики. Стоит отметить, что на территории Архангельского Севера Dreissena polymorpha была обнаружена в конце XIX века, а река Северная Двина фактически является северной границей распространения этого вида. 

 

В России дрейссена и пути её расселения пока изучены недостаточно. Реализуемый проект «Генетическое разнообразие, филогеография инвазионного вида Dreissena polymorpha (Pallas, 1771) в нативном и инвазионном ареалах» призван заполнить существующие пробелы. 

 

Как сообщила руководитель проекта, научный сотрудник Российского музея центров биологического разнообразия ФИЦКИА УрО РАН Оксана Травина, ранее был проведён анализ генетического разнообразия и определены векторы распространения дрейссены. Для этого использовались гены-маркеры митохондриальной и ядерной ДНК – ген первой субъединицы митохондриальной цитохром оксидазы и ядерные последовательности ITS2 (внутренние транскрибируемые спейсеры рибосомальных генов).

 

В результате учёные ФИЦКИА УрО РАН выяснили, что популяции дрейссены бассейна Белого моря вселились из водоёмов Каспийского бассейна. Популяции в реках бассейна Балтийского моря происходят из бассейна Чёрного моря. Моделирование показало, что популяции из рек бассейна Азовского моря тоже могли послужить источником инвазий в Беломорье и Балтику. 

 

Оксана Травина также сообщила, что в первом полугодии 2025 года научная группа  сконцентрировалась на изучении ядерного гена дрейссены, в частности на анализе 28S рибосомной РНК. 

 

Ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии Лавёровского центра Александр Кондаков отмечает, что расширение ареала, вселение биологического вида в новые местообитания, адаптация к новым условиям, ведёт к его прохождению сквозь генетическое «сито». Происходит отбор особей в пользу признаков, способствующих приспособлению к новым (например, низкотемпературным) условиям. 

 

Из опыта американских коллег архангельские учёные знали, что особи речных дрейссен из одной популяции могут быть близкими по митохондриальной ДНК, но сильно отличаться по 28S рРНК. Однако исследовательские данные, собранные на основе анализа европейских образцов полиморфы (регионы России, Белоруссия, Италия) показали, что генетическая «картина» может быть ещё более пёстрой. 

 

– По данным американских исследований мы знали, что существуют две основные формы Dreissena polymorpha по критерию 28S рРНК: имеющие наборы хромосом А и имеющие наборы хромосом B. Однако, если в случае с Северной Америкой группа B является явно доминирующей, то в нашем случае доля варианта А составила 37%. Во-вторых, мы подтвердили генетически, что эти формы, имеющие наборы хромосом А и B, могут скрещиваться. И это, несмотря на то, что между этими двумя формами довольно серьёзная генетическая дистанция. А помимо этого мы также нашли форму С. Это третья, «чистая» форма, которая пока представляет загадку, – комментирует  ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии Александр Кондаков. 

 

По словам учёного, исследовательская группа впервые столкнулась с фактами настолько сильно обособленных генетических линий у одного вида двустворчатых моллюсков. Уже на текущем этапе реализации проекта у Dreissena polymorpha выявлены три формы 28S рРНК при том, что митохондриальный ДНК остаётся сходным. 

 

– На мой взгляд, такая картина может свидетельствовать об имевших место гибридизациях в древние эпохи. В Каспии могли жить другие виды. Они, скорее всего, вымерли, но дали дрейссене свой набор наследственной информации. Взяв этот набор, дрейссена стала более пластичной в экологическом плане, что позволило ей адаптироваться в новых условиях и существенно расширить ареал. Одна из гипотез заключается в том, что именно гибридизация дала потенциал в  генетическом разнообразии и, как следствие, интенсивно совершать новые инвазии, – считает Александр Кондаков.     

 

Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Ecologica Montenegrina.