|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Происхождение иглокожих: морфологическая эволюция внутри клады AmbulacraliaНИР
Origin of echinoderms: morphological evolution within the clade Ambulacralia
- Руководитель НИР: Малахов В.В.
- Ответственный исполнитель: Ежова О.В.
- Участники НИР: Ганцевич М.М., Кокорин А.И., Чернева И.А.
- Подразделение: Кафедра зоологии беспозвоночных
- Срок исполнения: 1 января 2017 г. - 31 декабря 2019 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 17-04-00482а
- Номер ЦИТИС: АААА-А17-117040710073-9
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Общая биология и экология
- ПН России: Науки о жизни
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.33.15 Зоология беспозвоночных
-
Ключевые слова:
филогения, hemichordata, deuterostomia, ambulacralia
phylogeny, hemichordata, deuterostomia, ambulacralia -
Описание:
Филогенетическая близость полухордовых и иглокожих, впервые установленная И.И. Мечниковым, подтверждена всем развитием эволюционной биологии, в том числе новыми исследованиями в области молекулярной филогенетики. Предложенное Мечниковым название для объединения иглокожих и полухордовых – Ambulacralia – в последние полтора десятка лет снова активно используется на страницах научных изданий, правда, в транскрипции Ambulacraria. Тем не менее, до сих пор не создано никакой концепции, которая позволила бы вывести крайне своеобразную морфологическую организацию иглокожих из организации полухордовых. Все существующие концепции в весьма умозрительной форме описывают морфологические преобразования личинки диплеврулы (которая рассматривается как рекапитуляция некоего гипотетического диплеврулообразного предка) во взрослого иглокожего. Современные исследования в области молекулярной филогенетики, надёжно подтвердив близость Hemichordata и Echinodermata, не смогли приблизить нас к пониманию тех морфологических преобразований, которые происходили на эволюционном пути от полухордовых к иглокожим. Целью настоящего проекта является разработка концепции морфологических преобразований плана строения полухордовых в план строения иглокожих, что позволит внести вклад в понимание закономерностей эволюции вторичноротых животных.
-
Планируемые результаты:
Будут получены 3D-реконструкции систем органов морских ежей на примере Strongylocentrotus pallidus. Полученные реконструкции послужат основой для сравнительного анализа организации целомических органов, гемоцеля и других систем в ряду иглокожих. Результаты исследований будут оформлены в серию статей, направленных в международные морфологические журналы (предполагаемый журнал «Zoomorphology»).
- Добавил в систему: Малахов Владимир Васильевич
Соисполнители НИР
| Биологический факультет МГУ | Соисполнитель |
| Биологический факультет МГУ | Соисполнитель |
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Происхождение иглокожих: морфологическая эволюция внутри клады Ambulacralia |
| Результаты этапа: Axial complex of the sea urchin Strongylocentrotus pallidus Sars G.O., 1871 (Echinoidea, Echinodermata): «Cryptosyringida» vs «Asterozoa-Echinozoa» from a morphological perspective Coelom metamerism in Echinodermata | ||
| 2 | 1 января 2018 г.-15 декабря 2018 г. | Происхождение иглокожих: морфологическая эволюция внутри клады Ambulacralia |
| Результаты этапа: В 2018 году нам был передан уникальный материал - несколько экземпляров предположительно нового вида глубоководных кишечнодышащих из семейства Torquaratoridae (семейство открыто в 2005 году), из Берингова моря. В связи с необходимостью определения и описания нового вида, мы приступили к исследованию микроскопической анатомии всех систем органов полученных экземпляров, а также начали работы по определению образцов молекулярными методиками. Для изучения общей организации нового вида кишечнодышащих были изготовлены серии гистологических срезов полученных экземпляров в поперечном и продольном (сагиттальная плоскость) направлении. Ряд структур (генитальные крылья, дорсальный гребень, жаберные поры, печёночные мешки) был исследован с помощью сканирующего электронного микроскопа (CAMSCAN-2 и SCAN JEOL-6380) и с помощью стереоскопического микроскопа Leica M165-C (камера - Leica DFC490). Впервые у полухордовых обнаружены (и описаны в подготовленной публикации для журнала "Доклады Академии Наук") туловищные целомодукты. До сих пор целомодукты с типичными воронками в составе туловищного целома не были описаны ни для одного вида Hemichordata. Изучена половая система самок и самцов нового вида Torquaratoridae gen. sp.; полученные данные доложены на конференции "ЗООЛОГИЯ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ – НОВЫЙ ВЕК" и подготовлены к публикации в журнале "Invertebrate Zoology". Для определения нового вида Torquaratoridae gen. sp. была выделена его ДНК, проведена ПЦР и проверена с помощью электрофореза; полученный материал подготовлен к секвенированию. Исследовано на гистологическом и ультраструктурном уровне строение жаберного аппарата полухордового кишечнодышащего Saccoglossus mereschkowskii; проведено сравнение строения жаберного аппарата полухордовых с жаберным аппаратом примитивных хордовых; выдвинута гипотеза эволюционного формирования единого плана строения жаберного аппарата у полухордовых и хордовых с учётом преобладающей в настоящее время в зоологии концепции "перевёрнутости хордовых". По результатам изучения подготовлена к публикации статья "Похож ли жаберный скелет кишечнодышащих (Enteropneusta) на жаберный скелет ланцетника (Cephalochordata)?" в журнал "Доклады Академии Наук". Изучено строение осевого комплекса органов и радиального комплекса морской лилии Himerometra robustipinna с использованием методики разложения на серии гистологических срезов с последующей компьютерной 3D-реконструкцией по полученным сериям срезов. Результаты изучения в кратком виде вошли в состав аналитического сравнения строения Eleutherozoa и Crinozoa, дополнившего работу по строению морского ежа. С указанными дополнениями работа была принята к печати и опубликована в 2018 году (Ezhova OV, Malakhov VV, Egorova EA. Axial complex and associated structures of the sea urchin Strongylocentrotus pallidus (Sars, G.O. 1871) (Echinodermata: Echinoidea) // Journal of Morphology. 2018. 279(6):792-808). Полностью результаты работы оформлены в рукопись публикации "Axial complex and associated structures of Himerometra robustipinna (Carpenter, 1881) (Echinodermata: Crinoidea)", которую планируется опубликовать в журнале "Journal of Morphology". В ходе работы с помощью современных приборов и программ детально выяснено строение и взаимное расположение осевого органа, пятикамерного органа, осевого и генитального целомов, гонады, амбулакрального кольца и каменистых канальцев, гемоцельной системы, радиальных структур Himerometra robustipinna. | ||
| 3 | 1 января 2019 г.-15 декабря 2019 г. | Происхождение иглокожих: морфологическая эволюция внутри клады Ambulacralia |
| Результаты этапа: Проведены детальные исследования микроскопической анатомии представителей нескольких групп иглокожих, а именно – голотурий, морских ежей и морских лилий. С применением современных 3D-методов получены точные и хорошо документированные реконструкции осевого комплекса органов, а также целомической, кровеносной и половой систем в целом. Исправлены неточности и ошибки в ранее существовавших представлениях об организации целомической, кровеносной и половой систем иглокожих. Проведён сравнительный анализ организации и прослежены пути эволюции целомической, кровеносной и половой систем иглокожих и осевого комплекса органов в пределах всего типа Echinodermata. Проведён сравнительный анализ организации осевого комплекса органов иглокожих как гомолога реноперикардиального комплекса полухордовых. Сформулировано положение об осевом комплексе органов как важнейшей морфологической синапоморфии клады Ambulacraria. На ультраструктурном уровне исследована организация жаберного аппарата полухордовых, выявлены отличия в плане строения жаберного скелета Hemichordata от жаберного скелета Chordata, свидетельствующие о своеобразии путей эволюции жаберного аппарата в пределах клады Ambulacraria. Проведён анализ развития голотурий как группы иглокожих, сохранившей наиболее примитивный тип развития Ambulacraria, показана преемственность между билатеральной симметрией личинки и билатеральной симметрией взрослых форм. На основе синтеза данных сравнительной анатомии, биологии развития, палеонтологии и молекулярной биологии разработана оригинальная концепция происхождения иглокожих, включающая этапы билатерально-симметричного предка, диссимметричного предка и радиально-симметричного предка. По результатам проекта опубликовано 4 статьи, 7 тезисов, сделано 6 докладов на конференциях; подготовлено к публикации 5 статей. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".