圣大和拉维罗夫中心的专家:椎实螺如何于温泉环境中生存
SPbU及FECIAR UrB RAS动物学家研究发现了软体椎实螺适应温泉环境的机制。
椎实螺广泛分布于淡水环境,通常以腐殖质(有机物分解物)和植物为食,个别情况下以细菌和动物性食物为食。这种软体动物可在超过40摄氏度的环境中生存,并且能在在温带气候的冬季进行冬眠。
联合研究成果已于科学杂志 Diversity发表,此次研究受俄罗斯科学基金会支持。
在温泉环境中,温度可以达到100摄氏度以上,软体动物无法在这类环境中生存。但当温泉中矿物质成分较高并含氧量较低时,椎实螺可以继续生存并不受季节影响进行生殖活动。除此之外,当椎实螺生活在具有相似条件的淡水环境中时,较小的捕食和竞争压力为其提供了一个极其有利于生存的生态环境。但为了在这样的环境下生存,生物体需要发展出一些适应能力。
为了明确软体动物在进入温泉环境后外观的变化过程,圣大研究院对生活在温泉环境和其它淡水环境中的软体动物外壳的大小、结构、形状进行了分析。结果表明,生活在温泉环境中的椎实螺相较于生活在淡水水域的同类物种个头更为
,其外壳类型也更为丰富。
研究发现,在温泉环境中生存的六种的椎实螺中出现了侏儒化现象,与其他普通椎室螺相比,其体型发生了缩小。除此之外,对不同地理区域的软体动物进行遗传性分析后发现,“温泉水”椎实螺的核苷酸序列中发生了多次特殊的替换。
圣大无脊椎动物宏观生态学与生物地理学实验室主任—— 马克西姆·维纳尔斯基
拉维罗夫中心主任、俄罗斯科学院通讯院士伊万·博洛托夫介绍,包含椎实螺类在内的腹足纲动物是最适应热液区环境的一类无脊椎动物。一些学者曾将“温泉水”椎实螺划归为一个特殊的种群,其只能于特定的液体环境中生存。而经研究证实,生活在温泉水环境中的椎实螺中既不属于亚种,也不属于其他特殊的种群,其生态种群呈现出自己的特点。
马克西姆·维纳尔斯基谈到:“这是一种伴随生命适宜环境的出现而发生的特殊种化现象。椎实螺分布十分广泛,但发生侏儒化的椎实螺仅在温泉水环境中出现。我们之所以将这种环境称之为生态种群,是因为其存在于一个特殊的生存环境中。如果将亚种理解为一个地理概念,那么我们可以将这种现象理解成一种平行演化现象”。
个体在进入温泉水环境后开始逐渐适应新的生存条件。而其基因的适应度也会开始产生变化,与此同时,此类动物会开始大量繁殖。这与椎实螺特殊的生殖特点有关,椎实螺属于雌雄同体动物,也就是说其不必寻找配偶就可以进行繁殖。并且此类软体动物冬天不需要进行冬眠,这使得其相较于生活在其他地区的椎实螺,繁殖速度更快,但寿命也会相对减短。
1724年1月28日(2月8日),彼得一世颁布法令,宣布建立大学以及俄罗斯科学院,圣彼得堡大学由此应运而生,成为俄罗斯的第一所高等学府。 如今,圣彼得堡大学已经成为一所世界级的科学、教育以及文化中心。2024年圣大即将迎来建校三百周年 。在由俄罗斯副总理德米特里·切尔尼申科主持的圣彼得堡大学建校300周年庆典活动组委会上 утвержден通过 了一项校庆活动计划。 庆祝活动包括: 以圣大的名义命名小行星, 发行特别设计款 银行卡和以俄罗斯第一所所大学为主题的纪念邮票, 冠名一架“俄罗斯”航空公司的飞机等。此外,圣彼得堡国立大学还创建了专门的校庆网站, 用于发布杰出校友信息、学校科学成就及校庆准备工作的详细信息。
拉维罗夫中心首席研究员,奥尔加·阿克塞诺娃指出:“如果在其他水域生存的软体动物平均寿命为两年,那么温泉水域中的椎实螺寿命不会长于一年。其生命周期相对较短,通常在出生半年后就会进行自体繁殖,其体型发育水平小于正常标准。”
研究发现,六种不同椎实螺外壳中的四种都因为类似原因产生了变化。在温泉水域中生存的螺类会比普通螺类提早进入成熟繁殖期,并一直处于“青少年期” ,其壳部结构始终保持螺类动物年轻时期的特征。然而,动物学家指出,该变化不能被视作一种特殊的进化现象。这种变化只是一种特殊的性早熟以及由于生命周期变化而产生的一些适应现象。
围绕世界上不同温泉水域中的椎实螺所展开的比较研究得到了俄罗斯科学基金会的支持(项目编号 № 19-14-00066 и № 22-14-35050)。此次研究历时约15年,研究范围涵盖堪察加半岛、贝加尔湖、皮姆-瓦肖尔( Pymvashor ,涅涅茨自治区的一个地热区)以及哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、冰岛和加拿大等地的多个地热区。
除此之外,在此前圣大和拉韦罗夫中心共同开展的研究活动中,研究员还在青藏高原发现了一个新的淡水蜗牛群,并在北极地区发现了水蛭新属1个、新种5个。