Muzeomika (ang. museomics) to interdyscyplinarna dziedzina nauki, łącząca biologię molekularną, genomikę, bioinformatykę oraz muzealnictwo. Polega na izolowaniu, sekwencjonowaniu i analizie materiału genetycznego (przede wszystkim historycznego i kopalnego DNA,) pozyskanego z okazów przechowywanych w kolekcjach muzeów przyrodniczych.

Wieloszczety rozgałęzione (branching syllid worms) należą do najbardziej osobliwych zwierząt znanych nauce. Typowy wieloszczet (Polychaeta) to morski reprezentant pierścienic, którego klasycznym przykładem jest nereida. Ma wyraźnie wyodrębniona segmentowane, robakowate ciało, z przypominającymi nóżki wyrostkami i licznymi szczecinkami.

Wieloszczet rozgałęziony wygląda zupełnie inaczej. Od jego głowy odchodzi przypominająca drzewo sieć rozgałęzień, zakończonych odbytami. Gatunki te żyją w symbiozie z gąbkami (i w ich wnętrzu), a nietypowa budowa ciała pozwala im rozprzestrzeniać się wewnątrz organizmu gospodarza. Do tej pory zidentyfikowano zaledwie trzy gatunki wieloszczetów rozgałęzionych.

Wykorzystując dane genomiczne uzyskane zarówno z nowo zebranych okazów, jak i z materiałów muzealnych sprzed wielu dekad, i prowadząc szczegółowe badania anatomiczne, międzynarodowy zespół pod kierunkiem ekspertów z uniwersytetu w Getyndze (Niemcy) odkrył dziesięć nowych gatunków. Ustalono, że wieloszczety rozgałęzione tworzą odrębną grupę ewolucyjną, obejmującą dwie główne linie: jedna należy do rodzaju Ramisyllis, a druga została przypisana do zupełnie nowego rodzaju – Cladosyllis.

Badane gatunki występują w rejonie Indo-Pacyfiku, na Morzu Czerwonym oraz u wybrzeży Nowej Zelandii. Prawdopodobnie kluczową rolę w procesie różnicowania i ewolucji odegrała specjalizacja w wyborze konkretnych gatunków gąbek jako gospodarzy: niektóre gatunki zasiedlają głębinowe gąbki szklane na głębokościach sięgających 1000 metrów, podczas gdy inne żyją w gąbkach występujących w płytkich wodach.

„Nasze odkrycia nie byłyby możliwe bez dostępu do cennych okazów muzealnych. Zbiory te to nie tylko magazyny starych próbek, ale zasoby, które wciąż pozwalają na dokonywanie nowych odkryć” – powiedziała profesor Maria Teresa Aguado, kurator naukowy Muzeum Bioróżnorodności Uniwersytetu w Getyndze i kierowniczka zespołu badawczego (DOI: 10.1093/zoolinnean/zlag120).

„Przez ponad sto lat te rzadkie, rozgałęzione wieloszczety klasyfikowano jako jeden, szeroko rozpowszechniony gatunek. Wykazaliśmy jednak, że – podobnie jak ich ciała – również ich drzewo rodowe ma wiele gałęzi; każda z nich jest ściśle powiązana z konkretnym gatunkiem gąbki i występuje na określonym obszarze” – wskazał dr Guillermo Ponz Segrelles, współautor badania. Oprócz rozwiązania zagadki klasyfikacji tych stworzeń, badania dostarczają nowych informacji na temat ewolucji budowy ciała zwierząt. Wykazano, że wszystkie rozgałęzione wieloszczety pochodzą od wspólnego przodka, co oznacza, że ich niezwykła architektura ciała wyewoluowała tylko raz. Naukowcy odkryli również, że mimo ogólnego podobieństwa, dwie główne linie rozwojowe wytwarzają swoje odgałęzienia w odmienny sposób, co ukazuje elastyczność rozwojową, mogącą pojawiać się w toku ewolucji.

„Niektóre z gąbek skrywających te wieloszczety pochodziły z kolekcji Senckenberga i datowane są na 1914 rok” – zauważył dr Ekin Tilic z Instytutu Badawczego i Muzeum Historii Naturalnej Senckenberg we Frankfurcie, współautorka badania. - „Dzięki obrazowaniu metodą mikro-CT udało nam się uwidocznić wieloszczety bez uszkadzania gąbek; nowoczesne techniki pomagają nam odkrywać na nowo ukrytą bioróżnorodność w zbiorach liczących nawet stulecia”.

Naukowcy przypuszczają, że istnieje jeszcze wiele nieodkrytych gatunków tych rozgałęzionych wieloszczetów i że zwierzęta te mogą stanowić istotny model do badania ewolucji złożonych form ciała, symbiozy oraz bioróżnorodności w ekosystemach morskich.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ zan/