Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Нами были получены исчерпывающие данные о морфологии, биологии и распространении голожаберных моллюсков семейства Dendronotidae. Реконструированы филогенетические отношения видов и родов семейства Dendronotidae на основании молекулярного анализа по 4 независимым маркерам. В пределах семейства выявлено высокое криптическое разнообразие, обнаружено 10 новых видов для науки, для 7 осуществлено формальное таксономическое описание. По результатам анализа молекулярно-филогенетических отношений видов рода Dendronotus и морфологии новых видов рода была пересмотрена значимость ряда признаков в изучении систематики и филогении группы, и сделан вывод о независимом появлении сходных черт в строении радулярного аппарата представителей различных филогенетических линий рода, что вероятно связано с изменением типа питания. Оценка времен дивергенции различных филогенетических линий рода свидетельствует о том, что разделение видов рода по типам и объектам питания происходило в конце миоцена-начале плиоцена, вероятно в Северной Пацифике с формированием крайне специфичной фауны в Северо-Западной ее части (регион Курильских островов), что вероятно связано с повышением продуктивности этого региона в данный геологический период и формированием новых экологических ниш. Заселение арктического региона происходило позднее, при открытии Берингова пролива и дальнейших колебаний его глубины в ходе Плиоценовых и Плейстоценовых оледенений. Виды, заселившие Арктический и Атлантический регион как правило являются видами-двойниками тихоокеанских видов и характеризуются крайне сходной морфологией. Сходные результаты были получены по результатам изучения популяционной структуры и морфологической изменчивости амфибореальных видов рода Coryphella. Нами было выявлено высокое неописанное разнообразие голожаберных моллюсков на нижних границах шельфа и начала материкового склона (более 200 метров) Охотского и Берингова морей. Было описано два новых для науки вида и установлены их филогенетические отношения - Bathydoris antoni sp. nov. и Dendronotus kurilensis sp. nov. Это первая находка представителя семейства Bathydorididae в водах морей России и второй вид семейства, описанный из Северо-Западной Пацифики. Кроме того, нами был выявлен новый вид рода Cadlina, однако для его формального описания необходимо привлечение дополнительного материала. Впервые для видов Colga pacifica, Dendronotus patricki, Ziminella vrijenhoeki и Zeusia herculea были получены молекулярные данные. Проанализирована связь глубоководных сообществ, населяемых голожаберными моллюсками, каждое из которых характеризуется своей уникальной фауной с другими батиметрическими и биогеографическими провинциями. Так, виды, обитающие на крае шельфа и склоне в области Курильских островов населяют сходные биотопы и в зачастую представлены теми же видами, что и голожаберные моллюски из прибрежных зон данного региона. В то же время, для видов, обитающих в районе холодных метановых высачиваний была показана связь не с представителями мелководной фауны того же региона, а с популяциями, обитающими в сходных условиях в глубоководных зонах северо-восточной Пацифики. По результатам изучения морфологического разнообразия арктических представителей семейства Onchidorididae была выявлена значительная вариабельность признаков внешней и внутренней морфологии. Для определения видоспецифичных признаков, а также их границ изменчивости требуется изучение большой выборки образцов. Предварительный молекулярный анализ показал наличие значительной генетической дивергенции в пределах бореально-арктического Атлантического вида Adalaria proxima, и амфибореального вида Onchidoris muricata. Молекулярно-филогенетический анализ бореальных (Северо-Западная Пацифика) и Арктических (Белое, Баренцево, Карское моря) представителей рода Cylichna в совокупности с полученными морфологическими данными дали весьма неожиданный результат. Семейство Cylichnidae является полифилетичным, и представлено сразу 4 филогенетическими линиями, каждая из которых вероятнее всего имеет ранг отдельного семейства. Наши данные подтверждают необходимость выделения отдельного рода Cylichnoides для одной из групп цилихнид, и указывают на необходимость установления новых таксонов ранга семейства для видов этой группы, видов группы Cylichna alba, а также глубоководных представителей цилихнид. По предварительным результатам молекулярного и морфологического анализа было показано существование высокого криптического разнообразия в пределах бореальных и арктических групп Cylichna, включая более 15 таксонов с высокой степенью молекулярной дивергенции. Вероятно, большинство из этих видов являются новыми для науки. По результатам изучения арктических представителей родов Diaphana и Prodiaphana была подтверждена валидность вида D. minuta, однако беломорские экземпляры данного вида продемонстрировали достаточно высокую степень внутривидовой изменчивости. Кроме того, была подтверждена видовая идентичность арктического вида Diaphana hiemalis. Валидность рода Prodiaphana Chaban, 1996 подтверждена данными молекулярного анализа. Впервые изучены первые глубоководные филиноидеи, относящиеся к двум новым для науки видам нового рода: из Охотского моря (3206 m) и с тихоокеанского побережья Курильских островов (3374–3580 m). Показано, что эти экземпляры обладают архаичной морфологией, сочетающей признаки семейств Philinidae и Laonidae. Однако, по результатам молекулярно-филогенетического анализа было показано, что они представляют собой обособленную ветвь другого семейства Philinoidea – Aglajidae. Полученные результаты позволили сделать выводы о неоднократной потере радулы и редукции раковины в пределах семейства Aglajidae и сделать предположение об анцестральном состоянии данных признаков для Philinoidea. В рамках изучения арктических представителей семейства Philinidae было показано, что у Philine denticulata отсутствует сложный копулятивный аппарат, что не позволяет отнести этот вид к подсемейству Philininae, а наличие жевательных пластинок – к семейству Laonidae. Был проведен сравнительный анализ признаков типовых видов таксонов родового уровня надсемейства Philinoidea, являющихся как валидными таксонами, так и синонимами рода Philine, близких морфологически к Philine denticulata. Результаты данного анализа свидетельствует о необходимости необходимость выделения Philine denticulata в отдельный род Philinissima gen. nov. Проведенный молекулярно-филогенетический анализ показывает близость данного таксона к семейству Aglajidae, и, в частности, к выделенному нами новому роду Aglaona gen. nov. Было показано наличие скрытого криптического разнообразия в пределах семейства Laonidae: так, широко распространенный бореально-арктический вид Retusophiline lima обитает исключительно в северной Атлантике и Арктике, в то время как в Северо-Западной Пацифике (Японское море) обитают особи, демонстрирующие отличия от него как на морфологическом, так и на молекулярном уровне.  

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
За отчетный период было выполнено 4 полевых выезда для сбора дополнительного материала по проекту. Собрано более 1000 особей заднежаберных моллюсков. Для них были получены последовательности митохондриальных (COI, 16S) и ядерных (гистон H3, 28S, 18S) генов. На основании полученных оригинальных данных и с привлечением ранее опубликованных сиквенсов были собраны объединенные датасеты по четырем или пяти маркерам и построены молекулярно-филогенетические деревья методами Максимального правдоподобия и Байесовского анализа. Делимитационные анализы включали в себя 1) подсчет p-дистанций по COI и другим маркерам 2) автоматические делимитационные методы ASAP, GMYC, bPTP. Для уточнения времен дивергенции и анализа путей распространения моллюсков семейства были получены ультраметрические деревья по всем имеющимся маркерам в пакете программ BEAST, с использованием соответствующих моделей эволюции генов. Молекулярные часы в случае таксонов голожаберных моллюсков были откалиброваны с использованием калибровок внешних групп по геологическим данным. Молекулярные часы в случае представителей отряда Cephalaspidea были откалиброваны с использованием геологических калибровок, предложенных ранее по первому появлению Scaphandridae (представлены в настоящий момент двумя семействами) в палеонтологической летописи – 55.6 млн.л. Тем не менее, полученные результаты свидетельствуют о завышенных значениях датировок, что, однако, не является неожиданностью, поскольку завышение значений является одним из известных минусов подобных подходов к калибровке молекулярно-филогенетических деревьев. Для фокус-групп реконструированы предковые ареалы. Популяционная структура фокус-групп была изучена с помощью построения сетей гаплотипов по гену COI. Для представителей всех видов и выявленных в ходе анализа удаленных гаплогрупп были получены полные последовательности 18S рРНК (всего более 80 последовательностей). Кроме того, была изучена морфологическая изменчивость указанных видов, с описанием внешней морфологии, окраски и изучением внутренней морфологией с помощью анатомических вскрытий и сканирующей электронной микроскопии. По результатам работы обнаружены и описаны: 1 новый вид рода Coryphella, 4 новых видов рода Coryphellina, 1 новый вид рода Dendronotus. В семействах Onchidorididae и Cylichnidae выявлено высокое криптическое и псевдо-криптическое разнообразие, включая два новых вида рода Onchidoris, два новых вида рода Adalaria, пять новых видов рода Cylichnoides. Проведенная ревизия семейства Onchidorididae показывает парафилию ряда родов. Семейство Cylichnidae является полифилетичным и представлено 4 кладами уровня семейства. В группе «Сylichna alba» выявлено кране высокое криптическое разнообразие, что свидетельствует о значительной недоизученности этой группы в бореальных и арктических морях. По результатам ревизии семейства Laonidae пересмотрена система этой группы, показано, что представители Philine malaquiasi относятся к роду Retusophiline, этот вид является новым для фауны морей России. Наши результаты указывают на тихоокеанское происхождение родов Dendronotus, Coryphella, Acanthodoris, Onchidoris и Adalaria. Заселение Арктического региона видами этих родов происходило многократно в течение плиоцена и плейстоцена через Берингов пролив. Вселенцы из Пацифики в период потеплений расширяли свой ареал до вод Атлантики, однако в ледниковые периоды связь между атлантической и тихоокеанской популяциями прерывалась, результатом чего становилось формирование сестринских видов с аркто-атлантическим и тихоокеанским распространением. В то же время нами показано, что виды C. Verrucosa, С. nobilis, Dendronotus frondosus, D. kalikal, Onchidoris muricata, Adalaria proxima имеют подтвержденое амфибореальное распространение, вероятно в этом случае изоляция между удаленными популяциями в ледниковые эпохи была не абсолютной и в теплые периоды обмен генетическим материалом между ними восстанавливался. Миграция представителей этой линии в Атлантику привела к возникновению в Атлантике большого количества новых видов, радиация которых произошла в позднем плиоцене-раннем плейстоцене (2.8-1.5 млн. л.н.). В данном случае мы можем предположить две гипотезы: 1) вселенцы из Тихого океана пришли на новые экологические ниши, оказавшиеся свободными после циклов оледенений 2) при начале оледенений различные популяции тихоокеанских вселенцев оказались в изолированных рефугиумах, что послужило локальной изоляции и критическому снижению численности и генетического разнообразия популяций и дальнейшей их эволюции в качестве самостоятельных видов. Общая закономерность, выявленная для всех транс-Арктических групп видов, заключается в принципиальном сходстве их морфологических признаков, вне зависимости от возраста видов. При классическом аллопатрическом видообразовании, под действием сначала расширения ареала (в периоды потепления), а затем фрагментации ареала и изоляции удаленных групп (в периоды оледенений), популяции, а затем и сестринские виды, занимали сходные экологические ниши. Ожидается, что виды не должны значительно отклоняться от предковой морфологии, если только давление окружающей среды не вынуждает их к адаптивным изменениям. Таким образом, с одной стороны, мы видим единообразие в морфологии дивергирующих клад; но, с другой стороны, в морфологически пластичных группах мы можем ошибочно рассматривать имеющиеся морфологические различия как представляющие отдельные таксономические единицы, тогда как доступ к более широкому размеру выборки может показать, что различия являются частью континуума морфологических вариаций. Все изученные виды с амфибореальным распространением, за исключением Adalaria proxima демонстрируют различия в 1-8 генетических замен по маркеру COI, что может быть связано с частичной изоляцией удаленных популяций после последнего гляциального максимума. Бореально-акртические Cylichnoides, по-видимому, имеют атлантическое происхождение, в нашем обширном материале из Тихого океана этот род представлен одним экземляром. Анализ биогеографии цилихнид группы «alba» указывает на широкую распространенность этой группы как в Тихом океане, так и в Арктике. Распространение моллюсков имеет достаточно хороший филогенетический сигнал, в некоторых случаях можно предполагать связь наблюдаемых паттернов распространения с палеодинамикой Берингова пролива.

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В отчетный период членами коллектива проведено 4 экспедиции на Белое, Баренцево и Японское моря. Собранный материал по проекту составил 490 экземпляров голожаберных моллюсков и более 500 экземпляров цефаласпид. Все особи были сфотографированы прижизненно с масштабной линейкой и зафиксированы в этиловом спирте для дальнейших исследований. Весь свежий материал и собранный ранее материал, находящийся в коллекции коллектива проекта, был внесен в созданную нами базу данных по заднежаберным моллюскам морей России. В настоящий момент в этой базе находятся 3268 образцов 103 видов голожаберных моллюсков морей России, примерно для 2/3 из них получены последовательности COI (баркоды) или 16S, все моллюски (за крайне редким исключением) были сфотографированы прижизненно. Кроме того, в базе также присутствуют 497 образцов – представителей около 60 видов цефаласпид (включая криптические виды). В ходе проведения обновленных ревизий, филогении и филогеографии представителей родов Cadlina, Aeolidia, Retusa, Diaphana было изучено: 111 экземпляров Cadlina spp., 45 экземпляров Aeolidia papillosa, 130 экземпляров Eubranchus spp., 96 Retusa spp., 31 Diaphana spp. Были получены последовательности митохондриальных (COI, 16S) и ядерных (гистон H3, 28S, 18S) генов с помощью секвенирования по Сэнгеру, построены молекулярно-филогенетические деревья методами Максимального правдоподобия и Байесовского анализа. Делимитационные анализы включали в себя 1) подсчет p-дистанций по COI и другим маркерам 2) автоматические делимитационные методы ASAP, GMYC, bPTP. Для уточнения времен дивергенции и анализа путей распространения моллюсков семейства были получены ультраметрические деревья по всем имеющимся маркерам в пакете программ BEAST, с использованием соответствующих моделей эволюции генов. Молекулярные часы были откалиброваны с использованием калибровок внешних групп по геологическим данным. Реконструкция предковых ареалов по полученным ультраметрическим калиброванным деревьям проведена в программе RASP с использованием моделирования BIOGEOBEARS. Для изучения структуры популяций полученные последовательности COI были проанализированы в программе PopART с использованием алгоритма TCS. Для представителей всех видов и выявленных в ходе анализа удаленных гаплогрупп были получены полные последовательности 18S рРНК. Для верификации сценариев поздней дивергенции были дополнительно построены ультраметрические деревья по гену СОI. Для калибровки ультраметрических деревьев было использовано среднее значение скорости накопления замен COI для гастропод. Анализ структуры популяций проводился с применением анализов SAMOVA (Spatial Analysis of MOlecular VAriance) и AMOVA (Analysis of MOlecular VAriance) в программах SAMOVA и Arlequin. Для каждой популяции были оценены гаплотипическое и молекулярное разнообразие и посчитаны попарные Fst. Кроме того, были проведены тесты нейтральности. Для видов с наибольшей выборкой были проведены тесты на изменение динамики эффективной численности популяции во времени (Bayesian Coalescence Skyline). Для каждого вида была изучена внешняя и внутренняя морфология. Раковины, буккальное вооружение (радула, челюсти) и пластинки гиззарда всех видов были изучены с помощью сканирующей электронной микроскопии. Внешняя морфология и морфология половой системы были изучены с помощью световой микроскопии. Спикульные комплексы представителей семейства Onchidorididae были изучены с помощью микротомографии. Было изучено содержимое желудков представителей родов Cadlina и Dendronotus. Наши результаты подтвердили вывод предшествующих исследований о том, что вид Cadlina laevis, считавшийся прежде амфибореальным, в действительности представляет собой комплекс криптических видов. Распространение номинативного вида Cadlina laevis ограничено северной частью Атлантического океана и прилегающими частями Арктики (Белое, Баренцево моря), в то время как в северо-западной части Тихого океана обитают представители сразу нескольких близкородственных видов. Наш молекулярный анализ выявил сразу 7 новых клад (в дополнение к уже описанным видам). Полученные калиброванные хронограммы указывают на то, что дивергенция отдельных филогенетических линий Cadlina laevis происходила в течение последних 2 млн л. в Тихом океане, с однократным вселением предковых форм Cadlina laevis s.str. в Атлантический океан около 1,1 млн л. н. Aeolidia papillosa является частью транс-Арктического комплекса видов (вместе с атлантической A. filomenae и тихоокеанской A. loui). Полученная сеть гаплотипов свидетельствует о продолжительной изоляции аркто-атлантических и тихоокеанских популяций. Реконструкции предковых ареалов свидетельствуют о тихоокеанском происхождении рода Aeolidia и вселении предков A. filomenae из Тихого океана в Атлантический в плиоцене (~3,5-4,5 млн л. н.), что способствовало аллопатрическому видообразованию. В дальнейшем представители A. papillosa также заселили Атлантику и Арктику около ~391 тыс. л. н. По результатам интегративного изучения комплекса видов Eubranchus rupium-E. exiguus, показано, что оба вида являются самостоятельными и вид E. exiguus в свою очередь представлен комплексом из двух видов, обитающих в водах северной Атлантики и Арктики симпатрически. Также при изучении биологического разнообразия Eubranchidae был обнаружен и описан новый вид из вод Вьетнама. Вид Eubranchus rupium представляет собой широко распространенный амфибореальный вид, в Арктике распространенный до Баренцева и Белого морей. Молекулярный анализ представителей рода Retusa показал, что это монофилитическая группа. Расположение видов на дереве соответствует морфологии головного копулятивного аппарата у видов этого рода. Это единственный признак, коррелирующий с деревом, т.к. радулы у видов рода Retusa нет, а закономерность в расположении шипиков на пластинках гиззарда не выявлена. Наши данные показывают, что широко распространенный вид Retusa obtusa является комплексом видов. Полученная гаплосеть выявила обособленность географически удаленных популяций R. pertenuis. В пределах ареала этот вид демонстрирует широкую изменчивость морфологии раковины, в то время как именно она преимущественно используется при описании и диагностике видов семейства Retusidae. Изменчивость раковины Retusa pertenuis свидетельствует о том, что такие признаки, как высота завитка, отношение ширины раковины к ее высоте, угол плеча последнего оборота, степень выраженности осевых складок необходимо использовать в комплексе со скульптурой раковины, морфологией копулятивного аппарата и пластинок гиззарда при диагностике и описании видов. В пределах семейства Diaphanidae было выявлено высокое криптическое разнообразие среди бореальных и Арктических представителей. Виды Diaphana minuta и D. hiemalis представляют собой комплексы видов, отличающихся в первую очередь особенностями морфологии и микроскульптуры раковины и распространением. Кроме того, вид Prodiaphana makarovi демонстрирует значительную генетическую обособленность от других представителей семейства Diaphanidae. Совокупные данные молекулярной филогении и морфологии указывают на обособленность этого вида от остальных представителей рода Diaphana. Показано, что изученные представители семейства Parvaplustridae из гидротермальных сообществ Берингова моря (вулкан Пиипа) относятся к новому виду Parvaplustrum wareni. Эта группа долгое время входила в состав отряда Cephalaspidea, однако последние молекулярные исследования указывают на ее значительную обособленность – теперь это отдельное семейство в инфракласса Mesoneura (надсемейство Tjaernoeioidea). Крайне важным результатом оказалась генетическая идентичность беринговоморских парваплюструмов и образцов из гидротермального региона Hydrate Ridge (Орегон, США), что указывает на биогеографическую связь этих удаленных регионов. Сходные результаты были получены в ходе первого года выполнения проекта по голожаберным моллюскам.