The diversity of hydras (Cnidaria: Hydridae) in the Baikal region

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

We have studied the fauna of Hydra in the waters of the Baikal region using morphological and molecular genetic methods. By the external morphological features of the structure of the polyp and the microscopic study of nematocysts, we have identified four species belonging to three different genetic groups: “oligactis group” (Hydra oligactis, H. oxycnida), “braueri group” (H. circumcincta) and “vulgaris group” (H. vulgaris). Molecular phylogenetic analysis has confirmed the species status of the hydras studied. The intraspecific genetic distances between the Baikal and European hydras are 1.5–4.2% and 0.4–2.7% of the substitutions in COI and ITS1–5.8S–ITS2 markers, respectively, while, interspecific distances for different species significantly exceed intraspecific and amount to 9.8−16.1% and 6.4−32.1% of substitutions for the markers COI and ITS1–5.8S–ITS2, respectively. The temperature regime of the water and the availability of food resources, which play a key role in the reproduction of hydras, determine the habitats of the identified species. The research performed has replenished the regional fauna with species whose findings were previously considered presumptive or doubtful. The first record of H. vulgaris in the artificial reservoir near the Angara River (Lake Kuzmikhinskoye) will help to clarify the distribution of this species.

Об авторах

T. Peretolchina

Limnological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: tatiana.peretolchina@gmail.com
Россия, Ulan-Batorskaya Str., 3, Irkutsk, 664033

I. Khanaev

Limnological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: tatiana.peretolchina@gmail.com
Россия, Ulan-Batorskaya Str., 3, Irkutsk, 664033

L. Kravtsova

Limnological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: tatiana.peretolchina@gmail.com
Россия, Ulan-Batorskaya Str., 3, Irkutsk, 664033

Список литературы

  1. Adams J., Greenwood P. J., Naylor C.J. 1987. Evolutionary aspects of environmental sex determination. International Journal of Invertebrate Reproduction and Development 11: 123–136. DOI: 10/1080/01688170.1987.10510273.
  2. Anokhin B. 2002. Redescription of the endemic Baikalian species Pelmatohydra baikalensis (Cnidaria: Hydrozoa, Hidridae) and assessment of the hydra fauna of Lake Baikal. Annales zoologici 52: 195–200.
  3. Darriba D., Taboada G.L., Doallo R. et al. 2012. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing. Nature methods 9: 772. doi: 10.1038/nmeth.2109
  4. Denikina N.N., Dzyuba E.V., Bel’kova N.L. et al. 2016. The first case of disease of the sponge Lubomirskia baicalensis: investigation of its microbiome. Biology Bulletin 43: 263–270. doi: 10.1134/S106235901603002X
  5. Doyle J.J., Dickson E. 1987. Preservation of plant samples for DNA restriction endonuclease analysis. Taxon 36: 715-722.
  6. Folmer O., Black M., Hoeh W. et al. 1994. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology 3: 294–299.
  7. Gajewskaja N. 1933. Ecology, morphology and systematics of the infusoria of Lake Baikal. Zoologica 85: 1–29. (In German)
  8. Hall T. 2011. BioEdit: an important software for molecular biology. Green Earth Research Foundation Bulletin of Bioscience 2: 60–61.
  9. Holstein T. 1995. Cnidaria: Hydrozoa. In: Schwoerbel J. and Zwick P. (Eds.), Freshwater fauna of Central Europe, Cnidaria: Hydrozoa / Kamptozoa. Stuttgart, pp. 1–142. (In German)
  10. Hyman L. H. 1930. Taxonomic studies on the Hydra of North America. II. The characters of Pelmatohydra oligactis Pallas. Transactions of the American microscopical Society 49: 322–333. doi: 10.2307/3222161
  11. Jankowski T., Collins A.G., Campbell R.D. 2008. Global diversity of inland water cnidarians. Hydrobiology 595: 35–40. doi: 10.1007/s10750-007-9001-9
  12. Kaliszewicz A., Lipińska A. 2013. Environmental condition related reproductive strategies and sex ratio in hydras. Acta Zoologica (Stockholm) 94: 177–183. doi: 10.1111/j.1463-6395.2011.00536.x
  13. Kamaltynov R.M., Kamaltynov P.R. 2000. Crawfish colonization of the basins near Irkutsk City. In: Third International Vereshchagin Baikal Conference, pp. 103.
  14. Katoh K., Misawa K., Kuma K. et al. 2002. MAFFT: A novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Research 30: 3059–3066.
  15. Khanaev I.V., Kravtsova L.S., Maikova O.O. et al. 2018. Current state of the sponge fauna (Porifera: Lubomirskiidae) of Lake Baikal: Sponge disease and the problem of conservation of diversity. Journal of Great Lakes Research 44: 77–85. doi: 10.1016/j.jglr.2017.10.004
  16. Koryakov E.A., Glazunov I.V., Vilisova I.K. 1977. Coastal lakes of Lake Baikal until its stabilization. In: Florensov N.A. (Ed.), Limnology of the coastal zone of Lake Baikal. Novosibirsk, pp. 4–44. (in Russian)
  17. Kozhov M.M. 1947. The animal world of Lake Baikal. Irkutsk: Ogiz. (in Russian)
  18. Kozhov М.М. 1962. Biology of Lake Baikal. Moscow: Nauka. (in Russian)
  19. Kravtsova L.S., Izhboldina L.A., Mekhanikiva I.V. et al. 2010. Naturalization of Elodea canadensis Mich. in Lake Baikal. Russian Journal of Biological Invasions 1: 162–171. doi: 10.1134/S2075111710030045 (in Russian)
  20. Littlefield C.L. 1986. Sex determination in hydra: control by a subpopulation of interstitial cells in Hydra oligactis males. Developmental Biology 117: 428–434.
  21. Martínez D.E., Iñigues A.R., Percell K.M. et al. 2010. Phylogeny and biogeography of Hydra (Cnidaria: Hydridae) using mitochondrial and nuclear DNA sequences. Molecular Phylogenetics and Evolution 57: 403–410. doi: 10.1016/j.ympev.2010.06.016
  22. Ronquist F., Huelsenbeck J.P. 2003. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics 19: 1572–1574. doi: 10.1093/bioinformatics/btg180.
  23. Schuchert P. 2010. The European athecate hydroids and their medusae (Hydrozoa, Cnidaria): Capitata part 2. Revue suisse de Zoologie 3: 440–449.
  24. Schwentner M., Bosch T.C.G. 2015. Revisiting the age, evolutionary history and species level diversity of the genus Hydra (Cnidaria: Hydridae). Molecular Phylogenetics and Evolution 91: 41–55. doi: 10.1016/j.ympev.2015.05.013
  25. Shimaraev M.N., Kuimova L.N., Sinyukovich V.N. 2002. On evidence of global climate changes at Lake Baikal in the XX century. Doklady Earth Science 383: 397–400.
  26. Stepanyants S.D., Anokhin B.A. 2001. Hydrozoa (Cnidaria: Hydrida). In: Timoshkin O.A. (Ed.), Index of animal species inhabiting Lake Baikal and its catchment area. Volume 1, Book 1. Novosibirsk, pp. 193–194. (in Russian)
  27. Stepanyants S.D., Kuznetsova V.G., Anokhin B.A. 2003. Hydra: from Abraam Tramble until our days. MoscowSaint-Petersburg: Association of scientific publications KMK. (in Russian)
  28. Stepanyants S.D., Anokhin B.A., Kuznetsova V.G. 2006. Cnidarian fauna of relict Lakes Baikal, Biwa and Khubsugul. Hidrobiologia 568: 225–232. doi: 10.1007/s10750-006-0310-1
  29. Tamura K., Stecher G., Peterson D. et al. 2013. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30: 2725–2729. doi: 10.1093/molbev/mst197
  30. Thompson J.D., Higgins D.G., Gibson T.J. 1994. ClustalW: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, positionspecific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Research 22: 4673–4680.
  31. Timoshkin O.A., Moore M.V., Kulikova N.N. et al. 2018. Groundwater contamination by sewage causes benthic algal outbreaks in the littoral zone of Lake Baikal (East Siberia). Journal of Great Lakes Research 44: 230–244. doi: 10.1016/j.jglr.2018.01.008
  32. Tökölyi J., Bradács F., Hóka N. et al. 2016. Effects of food availability on asexual reproduction and stress tolerance along the fast–slow life history continuum in freshwater hydra (Cnidaria: Hydrozoa). Hydrobiologia 766: 121–133.
  33. White T.J., Bruns T., Lee S. et al. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis M.A., Gelfand D.H., Sninsky J.J., White T.J. (Eds.), PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. NY Acad. Press, pp. 315–322.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Peretolchina T., Khanaev I., Kravtsova L., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».