Тихоходки произошли от древних мух…

Рис. 1. Морфологическое сходство тихоходок и личинок мух-береговушек

Рис. 1. Морфологическое сходство тихоходок и личинок экстремофильных мух семейства Ephydridae. А — тихоходка Milnesium tardigradum (на врезке — дегидратированная особь в состоянии криптобиоза), B — личинка солелюбивой мухи Cirrula hians (= Ephydra hians) из соленого щелочного озера Моно в Калифорнии (на врезке — куколка), C — псевдоподии личинки Ephydra cinerea из Большого Соленого озера, D — лобоподии тихоходки Tardigrada gen. et sp. indet. Фото с сайтов researchgate.net, bugguide.net, esa.int

Происхождение тихоходок — мелких животных, известных своей устойчивостью к экстремальным условиям среды, — долго оставалось загадочным, хотя их родство с членистоногими признавалось всеми специалистами. Исследование американских биологов, изучающих галофильную фауну Большого Соленого озера в штате Юта (США). Новые методы молекулярно-филогенетического анализа наряду с морфологическими данными показали, что тихоходки, по-видимому, являются неотеническими личинками двукрылых насекомых семейства Ephydridae (мушки-береговушки). К признакам, общим для тихоходок и личинок эфидрид, относятся исключительная выносливость (эфидриды способны развиваться в пересоленной воде, при экстремальных значениях pH, в сырой нефти и даже в скипидаре), рост с линьками, сходное строение примитивных конечностей — лобоподий, а также коготков на них. Обработка тихоходок гормонами, стимулирующими окукливание эфидрид, приводит к переходу животных при последующем высушивании в состояние криптобиоза, которое, по-видимому, гомологично стадии куколки обычных двукрылых. Многие уникальные особенности тихоходок, такие как сокращение числа сегментов тела и утрата дыхательной (трахейной) системы, по-видимому, являются следствием миниатюризации. Полученные результаты объясняют, почему тихоходки лишились трех Hox-генов (ScrAntp и Ubx), которые у других насекомых отвечают за формирование грудных сегментов. У личинок эфидрид грудные сегменты, в отличие от брюшных, никогда не несут конечностей, поэтому при неотении и миниатюризации они оказались бесполезными и были утрачены.

Живучесть тихоходок во многом определяется их способностью переносить почти полное обезвоживание (дегидратацию), впадая в состояние криптобиоза. В этом состоянии тихоходкам не страшны ни космический вакуум, ни большие дозы радиации, ни замораживание в жидком гелии, ни кипячение, ни давление в 6000 атмосфер.

Ученые применили к имеющимся в генбанке нуклеотидным последовательностям тихоходок и эфидрид новый оригинальный метод построения филогенетических деревьев, использовав в качестве внешней группы родственное эфидридам семейство Drosophilidae. У дрозофил личинки безногие, как и у большинства других мух. Получившееся дерево подтвердило гипотезу о родстве эфидрид и тихоходок (рис. 3).

Рис. 3. Эволюционное дерево тихоходок

Рис. 3. Эволюционное дерево тихоходок, показывающее их родство с мушками-береговушками (Ephydridae). При построении дерева в качестве внешней группы использовалось родственное эфидридам семейство дрозофилид. Буквами обозначены места обитания тихоходок: M — морские семейства, T — наземные, F — пресноводные. Изображение из обсуждаемой статьи (по данным из статьи P. B. Nichols et al., 2006. A Family Level Analysis of Tardigrade Phylogeny, с изменениями)

Источник: T. R. D. Grade, E. Phydron. Tardigrades are neotenic fly larvae // arXiv.org, Published 01.04.2020. Preprint currently unavailable.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

÷ 9 = one