До недавнего времени отдел животных Placozoa занимал уникальное положение в систематике животных. Это был единственный тип, к которому когда-либо относили только один вид: Trichoplax adhaerens. Однако теперь команда под руководством профессора Герта Верхайде из Департамента наук о Земле и окружающей среде LMU и GeoBio-Center обнаружила, что образцы плакозой, собранные в прибрежных водах Гонконга, явно отличаются от T. adhaerens по своему генетическому строению. Действительно, различия между ними настолько разительны, что гонконгская популяция не только представляет собой новый вид, но и относится к новому роду, хотя морфологически эти два рода неразличимы. Определение нового вида и рода исключительно на основе сравнительных геномных данных представляет собой новое направление в систематической классификации животных. Результаты опубликованы в PLOS Biology.
Placozoa являются одними из самых простых известных многоклеточных животных, у которых отсутствуют мышцы и нервные клетки. Их длина составляет всего несколько миллиметров, а их клетки организованы в два плоских слоя. Они были обнаружены в тропических и субтропических водах по всему миру. Но, независимо от места происхождения, все плакозои имеют одинаковую общую морфологию и одинаковую базовую клеточную архитектуру. Поскольку традиционные подходы к определению и дифференциации видов животных основаны на различиях в общем плане тела и подробной морфологии, все собранные до сих пор образцы плакозой были отнесены к виду T. adhaerens, который был впервые описан в 1883 году. «Однако генетические данные на основе коротких сигнатурных последовательностей ДНК, которые служат для того, чтобы отличать виды друг от друга, уже предполагалось, что плакозои демонстрируют большое генетическое разнообразие. А это, в свою очередь, указывает на то, что этот тип на самом деле включает в себя много разных видов», - говорит Вёрхайде.
По этой причине он и его коллеги решили секвенировать геном линии плакозой, полученной из образцов, собранных в Гонконге. Их сигнатурные последовательности указывали на то, что эта линия была дальним родственником T. adhaerens, чей геном был опубликован в 2008 году. «Затем на основе сравнительного геномного анализа мы разработали новый метод описания нового вида, основанный исключительно на геномных данных», - говорит Майкл Эйтель, первый автор нового исследования. Исследователи называют этот подход «таксогеномикой», который учитывает такие факторы, как структурные различия между хромосомами, различия в общем количестве генов и различия в последовательностях между выбранными генами, кодирующими белок..
Генетические и геномные данные по плакозоям из Гонконга выявили такие большие различия между ними и T. adhaerens, что в конечном итоге они были отнесены не только к новому виду, но и к новому роду, который представляет собой более высокий ранг в иерархия биологической таксономии.«Это совершенно новый подход. Впервые новый род был создан исключительно на основе геномных данных», - объясняет Вёрхайде. Новый вид носит название Hoilungia hongkongensis. Это переводится как «Гонконгский морской дракон», что указывает на тот факт, что, как и король драконов в китайской мифологии, плакозоаи могут легко изменять свою форму.
Авторы нового исследования считают, что плакозои, возможно, прошли очень своеобразный путь эволюции, при котором видообразование происходило исключительно на генетическом уровне без заметного морфологического разнообразия. «У нас есть некоторые признаки, указывающие на действие отрицательного отбора, поэтому возможно, что развитие морфологических новшеств может быть подавлено. Но мы все еще находимся в самом начале поиска объяснения этой уникальной эволюционной траектории», - говорит Эйтель.
Авторы также предполагают, что таксогеномный подход может также использоваться для детального изучения процесса видообразования в других типах животных. Это особенно справедливо для групп животных, состоящих из крошечных особей, таких как нематоды и клещи, в которых часто бывает трудно различить виды только с помощью оптического осмотра.