Исследования строения, развития и биологии морских беспозвоночных, изучение системы и филогении животного царства

Руководитель направления: Малахов Владимир Васильевич, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН

Под руководством В.В. Малахова проводятся исследования морских беспозвоночных различных систематических групп, включая все основные типы животного царства с особым вниманием к редким и малоизученным таксонам. В задачи исследования входит изучение микроскопической анатомии, ультраструктуры, эмбрионального и личиночного развития беспозвоночных с использованием современных методов (электронная микроскопия, лазерная конфокальная микроскопия, методы 3D-реконструкции). Основная цель проводимых исследований - реконструкция системы и филогении животного царства, как основы для разработки современных баз данных по биологическому разнообразию и разработки современных образовательных технологий в области биологических наук.

Основные направления исследований:

1. Происхождение и эволюция билатерально-симметричных животных (Bilateria)

С использованием принципа филогенетической тетрады (сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии и молекулярной филогенетики) разрабатывается современная система трехслойных Bilateria. Эта система была основана на буквально понимаемой идее прогрессивной эволюции: от кишечнополостных к плоским червям, от плоских червей к первичнополостным червям, а от них – к целомическим животным, которые, в свою очередь, подразделяются на первичноротых и вторичноротых. В отношении крупных надтиповых групп классическая зоологическая система оперировала по существу с уровнями организации, а не с таксонами. Новая система предполагает разделение билатерально-симметричных животных на четыре мегатаксона: Вторичноротые (Deuterostomia), Линяющие (Ecdysozoa), Щупальцевые (Lophophorata) и Трохофорные (Trochozoa). Последние две группы объединяются в мегатаксон Лофотрохозойных (Lophotrochozoa).  

2. Исследования микроскопической анатомии, развития и филогении лофофорных животных (Lophophorata)

С использованием методов электронной микроскопии, лазерной конфокальной микроскопии и видеомикроскопии проводлятся исследования микроскопической анатомии и развития форонид и брахиопод. Показано, что латеральные мезентерии лофофорных животных являются гомологами диссепиментов между сегментами. Метамерная природа латеральных мезентериев подтверждается тем, что на них открываются воронки нефридиев. Исследования эмбрионального развития форонид показывают наличие двух источников целомической мезодермы – переднего, за счет которой формируется преоральный и щупальцевый целомы, и заднего, за счет которого формируется туловищный целом.

3. Исследования микроскопической анатомии и развития трохофорных животных (Trochozoa)

С применением электронной микроскопии и лазерной конфокальной микроскопии исследуется организации щупальцевого аппарата и выделительных органов, сипункулид (Sipunculida) и мускулатуры, циркуляторной системы внутрипорошицевых (Kamptozoa). Проводятся исследования эмбрионального и личиночного развития сипункулид.

4. Исследования микроскопической анатомии вестиментифер (Vestimentifera) гидротермальных очагов Мирового океана.

Проводятся исследования микроскопической анатомии и развития вестиментифер – обитателей очагов подводного вулканизма в Мировом океане, добытых российскими глубоководными аппаратами. Исследуется организации щупальцевого аппарата и его развитие у гигантской вестиментиферы Riftia pachyptila. Анализ организации нервной системы показывает, что головной ганглий вестиментифер представляет собой результат слияния надглоточного и подглоточного ганглиев аннелидного предка этой группы. Проведена реконструкция кровеносной и выделительной системы Riftia pachyptila, Oasisia alvinae и Ridgeia piscesae. Проведено сравнение анатомической организации первиатных погонофор и вестиментифер.

5. Исследования строения и развития полухордовых (Hemichordata)

Проводится сравнительные исследования организации скелетно-рено-перикардиального комплекса полухордовых и осевого комплекса иглокожих. Глубокие гомологии в строении и развитии этого комплекса в обеих группах подтверждает синапоморфию клады Ambulacralia и свидетельствует об общности происхождения иглокожих и полухордовых.