Виды без эталонов

Виноградов Г.М.
(«ХиЖ», 2019, №5)
pic_2019_05_21.jpg

Улетевший голотип мухи Marleyimyia xylocopae

Новые виды животных открывают и в XXI веке, но тут не все так просто, как представляется неспециалистам. Недостаточно просто найти новое животное и рассказать о нем коллегам, нужно следовать определенным правилам, чтобы вид признали действительно существующим. И вот теперь начались споры: не пришло ли время эти правила поменять?

Недавно в тихом мирке зоологов­-систематиков произошел шумный скандал. Иcтория эта началась 1 декабря 2014 года в заповеднике Ндумо в Южной Африке, где канадский зоолог Стивен Маршалл заметил и сфотографировал необычную муху-­жужжалу, мимикрирующую под местную пчелу Xylocopa flavicollis. Муха вытерпела фотосессию, но вот попытку ее поймать не оценила и удрала. Бывает. Проблема, однако, оказалась в том, что, судя по фотографиям, муха принадлежала к редчайшему роду Marleyimyia, для двух других видов которого были известны всего три пойманных экземпляра, и при этом явно относилась к новому, третьему виду этого рода, ибо разительно отличалась по окраске. И описать бы ее как новый вид, но ведь муха­-то улетела. А по существующим правилам основой для описания вида должен быть его типовой экземпляр, голотип, становящийся своеобразным эталоном, с которым в дальнейшем можно сравнивать других животных. Обычно голотипы бережно хранятся в музейных коллекциях. Так что, выходит, не судьба...

Но Маршалл вместе со своим соавтором, Нилом Эвенхайсом из США, решают пойти ва­-банк. Дело в том, что в Международном кодексе зоологической номенклатуры (ICZN) есть статья 73.1.4, которая гласит, что «обозначение изображения единственного экземпляра в качестве голотипа должно рассматриваться как обозначение экземпляра, изображенного на рисунке; то обстоятельство, что этот экземпляр более не существует или не может быть найден, само по себе не делает обозначение невалидным».

Понятно, откуда эта статья появилась: с коллекциями порой случается разное. Музеи, бывает, горят или рушатся под бомбами очередной войны, препараты могут затеряться и пропасть (а потом могут вдруг и найтись, запутав всех окончательно!). Редко, но бывает. И типовой экземпляр может быть утрачен. Но не объявлять же несуществующим описанный по нему вид? И вот эта статья Кодекса, введенная затем, чтобы оставить действительными описания таких видов (а также некоторых видов из ранних времен таксономии, когда выделением типового экземпляра могли не озаботиться, ограничившись картинками), формально позволяет считать сфотографированный экземпляр тем самым голотипом, который не может быть найден! И на этом основании в 2015 году авторы публикуют по имеющимся фотографиям описание нового вида Marleyimyia xylocopae («ZooKeys», 525, 117–127).

При этом они сопровождают свою статью обширным предисловием, в котором пишут, что в наше время, когда, с одной стороны, появляются все новые (и нельзя сказать, что всегда неоправданные) ограничения на сбор и трансграничные перемещения зоологических коллекций, а с другой стороны, стремительно растет число качественных, с высоким разрешением, макрофотографий, такие описания оправданны и должны вводиться в практику, если собственно зафиксированный образец (несомненно, желательный) получить не удается. И грянуло...

Вспыхнувшая дискуссия о том, правомочно ли такое решение, и если да, то что из него вырастает для систематики, раскручивалась от страниц таких уважаемых журналов, как «Nature» и «Zootaxa» до споров на форумах. Выяснилось, что решение Маршалла и Эвенхайса вроде бы действительно было формально корректным. Во всяком случае, попытки обосновать его некорректность другими статьями Кодекса выглядели откровенно натянутыми и неубедительными. Гораздо серьезнее смотрелись другие возражения: так делать нельзя, ибо при отсутствии сохраненного экземпляра невозможно применить ряд методов, как известных сейчас (ту же молекулярную систематику), так и могущих появиться в будущем. Кроме того, на фотографиях, конечно, видны многие признаки, однако не все, и сравнить ту же структуру гениталий описанного вида (важный признак у насекомых) с таковой у соседей уже невозможно. Ну и опять же, до какого качества фотографий так можно съехать, и не захлебнутся ли нормально описанные виды в цунами имен­-по-­картинке, и скоро ли появится описание снежного человека по неясному фото?

И все-­таки Маршалл и Эвенхайс были правы в том, что надо принять какое­-то решение относительно хорошо сфотографированных, но не пойманных откровенно новых видов. Да, генетический анализ по фото, конечно, не сделать. Но это, в конце концов, не фатально, его нельзя сделать и по многим старым голотипам (например, множество видов рачков описано по препаратам с их конечностями, залитыми в отвердевшую смолу). Или уж тогда надо не спорить о картинке и образце, а взять и прописать в Кодексе, что с такого­-то числа виды без молекулярного анализа не описываются. А что касается качества описаний и фотографий, так для того и нужны рецензируемые журналы и рецензенты в оных, чтобы не скатиться до фото снежного человека. Что же до видов, при описании которых, скажем, нужна внутренняя анатомия и фотоспособ явно не годится, то для них и при наличии голотипа статью, где рассматривается только внешняя морфология, тоже завернули бы. А формально переданные в музей голотипы случаются ведь и «неправильные», скажем, безнадежно поврежденные или не того пола (допустим, самка вида, определение которого ведется в основном по самцам), но это почему-­то никого не смущает… Ну и жизнь не стоит на месте, техника (и в том числе доступная фототехника) развивается, и не дело науке застывать в состоянии прошлого века, а надо уметь отвечать на вызовы времени и использовать новые возможности.

pic_2019_05_20 (alt).jpg

Медуза неизвестного науке вида рода Crossota, заснятая подводным управляемым аппаратом на глубине 3700 м во время работ исследовательского судна Okeanos Explorer в районе Марианского желоба 24 апреля 2016 года.
Съёмки NOAA

На самом деле Маршалл и Эвенхайс даже не были первыми. Попытки описать новые виды без типов (точнее, без переданных в коллекции экземпляров) были и до них, в основном среди зоологов позвоночных. Наиболее известен случай с описанием в 2009 году в журнале «Zootaxa» нового вида галапагосских игуан Conolophus marthae, когда авторы, Габриэль Жентиль и Говард Снелл, заявили, что численность нового вида крайне низкая, территория, на которой он обитает, крохотная, и они полагают невозможным изъять даже один экземпляр из природы, а потому выделяют «живой голотип». Крупный самец игуаны был пойман, во всех необходимых местах обмерян и сфотографирован — и выпущен на волю с пассивным транспондером, вживленным в лапу. (Пассивные интегрированные транспондеры — это разработанные в середине 1980­х годов миниатюрные приборчики для отслеживания животных, рассчитанные на подкожное вживление в организм. Они не требуют питания, поэтому срок их действия не ограничен. У них есть внутренний микрочип, который активируется, когда животное проходит рядом со специальной антенной. Каждый такой приборчик имеет уникальный номер, который он сообщает в ответ на запрос, что позволяет надежно идентифицировать его носителя.) Теперь, писали авторы, местонахождение голотипа всегда можно установить, а в коллекцию он будет передан после своей естественной гибели.

Были описаны и три вида обезьян, у которых типовой экземпляр тоже отделался фотосессией, а в коллекции пошли в лучшем случае образцы крови и шерсти (а при их отсутствии видовая самостоятельность подтверждалась в том числе молекулярной последовательностью добытой из фекалий ДНК). Причиной тоже были как редкость видов, так и то, что описание нового крупного позвоночного, несомненно, важно. Была редкая встреча — и что же, ждать теперь добытого экземпляра неизвестно сколько, когда имеющегося материала хватает для четкого описания отличий? Так что вопрос назревал, и ясно было, что рано или поздно он встанет во весь рост.

Но именно вышеупомянутая статья Маршалла и Эвенхайса, а также последовавшая за ней дуплетом вторая статья (Zootaxa, 2016, 4098, 1–42) с участием все того же Маршалла и описанием еще одной «фотомухи» вызвали взрыв. То ли потому, что количество перешло в качество, то ли потому, что оба описания сопровождались обширными теоретическими комментариями, настоящим (и ярко написанным, при всей сухости академического стиля) манифестом фотоописаний. Авторы явно старались максимально заострить проблему — и преуспели в этом.

Споры, как уже было сказано, начались нешуточные. Они выплеснулись далеко за пределы специалистов по тем конкретным группам, в которых были описаны «виды без типов» («typeless species»), и на обеих сторонах отметились систематики первой величины. Становилось ясно, что требуется какое­-то официальное решение на этот счет, и оно появилось.

В марте 2017 года Международная комиссия по зоологической номенклатуре опубликовала Декларацию № 45 об уточнении рекомендаций Кодекса зоологической номенклатуры. (Декларации Комиссии вступают в силу немедленно и действуют до тех пор, пока не будут окончательно одобрены либо отклонены Международным союзом биологических наук. Так что сейчас она в силе.) Суть декларации такова, что описание новых видов без «носителей имени» в виде сохраненных типовых экземпляров крайне, крайне нежелательно, но в принципе допустимо. Далее следуют несколько уточнений, которые требуют от автора, решившегося на такой шаг, предпринять определенные действия, в частности подробно объяснить, из­-за каких причин (технических либо природоохранных) сбор и сохранение типа были невозможны, и почему вид надо все-­таки описывать сейчас, не дожидаясь пополнения коллекций, и какие дополнительные материалы (вроде фото высокого разрешения либо результатов сиквенса ДНК) должны сопровождать такое описание.

Таким образом, хоть и обвешанная кучей «но», принципиальная допустимость таких описаний признаётся. А трактовать ту же «техническую невозможность поимки» при желании можно широко. И главное, здесь оказываются задействованы критерии, не имеющие четких границ. Вот когда именно возникают достаточные «технические причины и природоохранные соображения»? И как оценить убедительность рассуждений о том, почему именно в данном случае «формальное наименование таксона крайне необходимо»? Эти вопросы остаются на усмотрение авторов (и, что важно, рецензентов научных журналов), и как они будут решаться, может показать только практика, но ее пока попросту еще не накопилось.

Морские биологи, к которым принадлежит и автор этих строк, в спорах о фотомухе практически не участвовали, но есть основания подозревать, что они могут и не остаться в стороне от новшества. Ибо, скажем, для тех же глубоководных желетелых планктонных животных (медуз, сифонофор и особенно гребневиков) этот вопрос тоже встает во всей красе. Сейчас, когда под водой орудуют не только «слепые» забортные орудия лова, но и вполне зрячие подводные аппараты, как обитаемые, так и телеуправляемые, снабженные замечательными фото­ и видеокамерами. И потрясающие по подробности и информативности снимки неизвестных науке видов глубоководных медуз и гребневиков возникают с завидной регулярностью. Но попробуй их поймай... Даже если удастся как­-то засосать подобный экземпляр в стакан пробоотборника, к поверхности с немалой вероятностью удастся доставить лишь несколько ошметков слизи. При этом формально мы получим тот самый «коллекционный экземпляр», но дело-­то будем иметь все равно с фотографией. И даже вынутые из воды желетелые (не все, но многие!) могут плохо сохраняться в коллекциях.

pic_2019_05_22.jpg

Leucothea pulchra Matsumoto, 1988.
Рисунок из первоописания, прорисовка с 35­мм слайда

Неслучайно одним из предвестников нынешних описаний без коллекционного образца была вышедшая в 1988 году в «Journal of Plankton Research» статья про новый вид гребневиков Leucothea pulchra, которого вполне успешно ловили, но... Ее автор, Джордж Мацумото, честно написал, что голотипа у него нет, а описание сделано по прижизненным съемкам этого «прекрасного и экологически важного организма», ибо так и не удалось подобрать фиксатор, в котором нежные ткани гребневика не распадались бы в слизь. Тогда эта статья прошла незамеченной, и вспомнили о ней только во время недавних споров.

Так что в глубинах океана возможности применения таксономических новшеств возникают вполне серьезные. Хотя пока никто не пытался их применять. Пока? …Подводные аппараты висят в черной воде океанских глубин, глядя стеклянными глазами на медуз и с интересом прислушиваясь к спорам наверху…




К настоящему времени на Земле описано два с лишним миллиона видов живых организмов. Учитывая неизбежное дублирование, число реально описанных видов можно принять примерно равным полутора миллионам (из них миллион достается насекомым). По разным оценкам, это от одного до десяти процентов полного биоразнообразия планеты, то есть на Земле живет где­-то от десяти до ста миллионов видов организмов. Систематики сейчас описывают порядка 20 000 новых видов в год; раньше было меньше. (Числа взяты из доклада академика А.В. Адрианова на международной конференции «Научно­-технологические разработки в области изучения и мониторинга морских биологических ресурсов» во Владивостоке в мае 2017 года.)

При желании можно посчитать, сколько веков при таких темпах понадобится на полную инвентаризацию биосферы Земли. Правда, в расчеты придется внести существенную поправку: уже сегодня скорость вымирания покуда не известных видов, судя по всему, превышает скорость их обнаружения.



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 5/2019) на с. 20 — 22.

123

Разные разности

20.07.2021

Кристофер Хансон, старший лектор Университета Мальмё, давно изучает различные «стыдливые» фобии шведов. С недавних пор среди них оказалось и поедание кипрского сыра халуми.

>>
06.07.2021 17:00:00

…исследователи выяснили, как будет меняться скорость астероида Апофис после 2029 года, что позволит использовать гравитационный маневр и избежать столкновения астероида с Землей в 2051 году…

…специально натренированные собаки учуивают коронавирус в образцах мочи с вероятностью 95%…

…неинвазивный метод стимуляции мозга с помощью сфокусированного ультразвука позволяет включать и выключать определенные типы нейронов и может быть использован при лечении нейродегенеративных заболеваний…

>>
29.06.2021 17:00:00

Болезни желудка и кишечника превратились в этакий бич для человечества. На помощь могут прийти братья наши мельчайшие – бактерии. Нет, речь не идет о правильном питании с использованием пробиотиков.

>>
23.06.2021 17:00:00

Оказывается, консолидацию разрозненных экстремистов в организованную группу можно отследить по динамике нарастания определенного содержания в Сети: ее удалось описать единым уравнением, используемым в физике при изучении морских волн.

>>
16.06.2021 16:00:00

…летучие мыши живут в пространстве, где расстояния измеряются временем, например – насекомое находится в девяти миллисекундах, а не в полутора метрах…

…совместные усилия программного обеспечения и нейронного интерфейса позволяют преобразовать мысленный процесс написания текста парализованными пациентами в текст на экране компьютера

… раны у мышей заживают почти на треть быстрее при внесении бета-изоформы очищенного рекомбинантного белка теплового шока

>>