ИСТИНА

Основной целью проекта является реконструкция истории формирования современного разнообразия фауны брюхоногих моллюсков Арктики на примере двух крупных филогенетически близких групп – Nudibranchia и Cephalaspidea.

During the implementation of the previous RSF grant, we obtained fundamentally new, priority results that reveal the evolutionary history of individual groups of nudibranch molluscs and cephalaspids and the ways and mechanisms of their distribution and speciation in boreal and Arctic regions. In Project 2023, we plan to deepen our understanding of the processes under study, test the proposed hypotheses using new methods and an expanded sample of taxa, and also create a fundamental reserve for taking our research to a qualitatively new level: from studying the evolutionary paths of separately selected groups of gastropods to identifying patterns of formation Arctic communities of marine invertebrates. Work on this project will be carried out in several directions. Firstly, it is the updating of data on the biodiversity and distribution of nudibranch mollusks and cephalaspids, with a focus on poorly studied regions (Kuril Islands, the Sea of Okhotsk, the Bering Sea, the high Arctic) and poorly studied taxa, including groups with an uncertain taxonomic position or in need of clarification of the species composition. Secondly, this is the study of the convergent evolution of various phylogenetic lineages of Cylichnidae s.l. A detailed study of this group is a key aspect for identifying the reasons for the formation of local species complexes of cephalaspids in the Arctic seas. For this, the morphological diversity of various phylogenetic lineages (individual families) of Cylichnidae s.l. will be studied on a large sample using the latest methods of morphological analysis, which allow obtaining high-resolution data on the morphology of the shell, gizzard plates and identifying the characteristic features of the structure of the head copulatory apparatus: computed microtomography and confocal laser scanning microscopy. Thirdly, this is the study of the phylogeography of representatives of Polyceridae, Goniodorididae, Eubranchidae, Paracoryphellidae - taxa that were not included in the sample of the previous project. The study of these groups will make it possible to practically fully cover the biodiversity of nudibranch mollusks in the region under study. The fourth direction is related to the study of the connectivity of geographically distant populations of trans-Arctic species based on genomic data. The results of the previous project indicated that the divergence of all widespread trans-Arctic nudibranch species corresponds to the paleoclimatological dynamics of the Arctic region in the Pleistocene, while during the glaciations, the Arctic-Atlantic populations were preserved in multiple refugia and were not associated with the Pacific populations. The next stage in the development of this direction should be associated with a comparative analysis of genomic data for individual populations of trans-Arctic species. Thus, for populations of species with different time of introduction into the Arctic, sequencing of sequences adjacent to restriction sites by the double restriction method (ddRADseq) will be performed. Finally, the fifth direction will be related to the study of the biology of trans-Arctic groups of nudibranchs to test the hypothesis of the ecological advantage of Pacific invaders to the Arctic and Atlantic, which is partially confirmed by preliminary data obtained during the implementation of the previous project. The scientific novelty of the proposed study lies in the fact that in terms of its complexity and coverage of the studied taxa, as well as the set of methods used, this Project has no analogues in modern studies of marine invertebrates. Successful implementation of this project will create a fundamental groundwork for transferring our research to a qualitatively new level: from studying the evolutionary paths of separately selected groups of gastropods to identifying patterns in the formation of Arctic communities of marine invertebrates.

1. Будет проведена ревизия, филогенетический и филогеографический анализ голожаберных моллюсков семейства Goniodorididae. Будет изучена внешняя и внутренняя морфология и получены генетические последовательности по пяти маркерам. На основании этих данных будут описаны новые для науки виды, получена молекулярно-филогенетическая реконструкция, реконструированы предковые ареалы, по результатам калибровки молекулярных часов будет предложена модель заселения арктического региона различными филогенетическими линиями рода. Для вида Ancula gibbosa (транс-Арктический вид) будет изучена популяционная структура по гену COI, изучена морфологическая изменчивость по всему ареалу. 2. Будет изучена морфология, систематика и филогения представителей семейства Facelinidae морей России (род Hermissenda), изучена морфологическая изменчивость, уточнено распространение видов, получена обновленная молекулярно-филогенетическая гипотеза рода Hermissenda по 5 маркерам, оценены времена дивергенции и реконструированы предковые ареалы. 3. Будет изучена видовая идентичность представителей родов Acteocina, Philinopsis фауны морей России, уточнены ареалы видов, изучена морфологическая изменчивость, изучены филогенетические отношения представителей этих родов фауны морей России. 4. Будет проведена ревизия тихоокеанских представителей Cylichnidae s.l., получена обновленная молекулярно-филогенетическая реконструкция этой группы (различных филогенетических линий), на основании новых морфологических анализов и исследований на большой выборке, будут критически переоценены используемые таксономические признаки, описано криптическое разнообразие. 5. Будет отработана методика генотипирования представителей транс-Арктических видов, проведено секвенирование последовательностей прилегающей к сайтам рестрикции методом двойной рестрикции (ddRADseq) для представителей различных популяций Eubranchus rupium, получены обновленные сети гаплотипов, составлена репрезентативная выборка образцов для ddRADseq второго года проекта. 6. Проведены исследования экологии арктических представителей семейств Dendronotidae, Cadlinidae, содержимого состава желудков морфологическими и молекулярными методами. Будут получены данные по составу жирных кислот вида Cadlina laevis.