Міжнародна група дослідників під керівництвом доцента катедри біології та екології Прикарпатського університету, кандидата біологічних наук Андрія Замороки завершила дослідження, яке дозволило остаточно розв’язати півстолітню загадку таксономії. Результати наукових пошукувань нещодавно були опубліковані у міжнародному реферованому журналі (дізнатись більше).
“Дослідження почалось у 2019 році з того – розповідає керівник групи доцент Андрій Заморока, – що під час аналізу молекулярних даних послідовностей ДНК одного з генів, ми з подивом виявили суттєві розбіжності між нашими результатами і наявними на той час науковими уявленнями. Ці дані були отримані співавторкою нашого дослідження, студенткою Діаною Семанюк, вході підготовки її дипломної роботи. Прискіплива перевірка показала, що помилки в наших розрахунках не було. Але для цілісності картини нам бракувало деяких даних з Іберійського півострова та Північної Африки. Тому ми звернулись до нашого іспанського колеги Сержі Троколі із Природознавчого музею Барселони із пропозицією об’єднати зусилля і знайти вирішення дилеми.”
Передісторія дослідження сягає своїм корінням далекого 1974-го року, коли французький дослідник Андре Вільє зробив першу спробу вирішення таксономічного поділу тонкохвісток – комах із родини жуків-скрипунів. Уже тоді він помітив розбіжності між наявною системою і фактичним станом справ. Тому Андре Вільє описав новий рід жуків, який назвав чорногузка (Stenurella). Він помістив у нього 11 видів, які проте, мали суттєві морфологічні відмінності. Майже сорок років потому, у 2013-му турецький дослідник Хусейн Иоздікмен спробував вирішити проблему із неузгодженістю морфології і таксономії чоногузок. Одначе, він здійснив лише внутрішні перестановки, залишивши загальну систему запропоновану Вільє. І от тепер, після всесторонніх морфологічних і молекулярних досліджень, група вчених з Прикарпатського університету та Природознавчого музею Барселони змогла остаточно розв’язати цей таксономічний пазл.
Дослідники виявили, що Андре Вільє помилково помістив частину видів у рід Чорногузка. Однак це трапилось не через недбалість, а через хитросплетіння еволюційного процесу, який називається конверґенцією, коли дві різні групи живих організмів набувають дуже схожих морфологічних ознак, проживаючи в однакових екологічних умовах.
“Конверґентна еволюція призводить до виникнення аналогічних ознак – коментує доцент Віктор Шпарик, співавтор дослідження, – а вони не завжди є очевидними на морфологічному рівні, особливо якщо види вважаються недалекими родичами. Наприклад, форми тіла і плавців акули, дельфіна та іхтіозавра є аналогічними, хоча ці тварини є представниками різних класів і виникли від різних предків. Це очевидний приклад, а у випадках із чорногузками – ні, оскільки вони є недалекими родичами і мають дуже схожі форму і розміри тіла, які виникли, як виявилось, в процесі конверґенції, а не успадкування від спільного предка”.
Результатом стало виявлення філоґенетичного – природного – положення трьох видів. Виявилось, що вони дуже близько споріднені із двома іншими видами із цілковито іншого роду – чорноплямка (Rutpela). Але головоломка на цьому не вирішилась, оскільки у тому ж таки 1974-му році Адре Вільє відкинув скрупульозне дослідження двох японських дослідників Такехіко Накане і Казуо Обаяші зі встановлення самостійності роду чорноплямка, а залічив його до тонкохвісток. “Так, у науці часто буває таке, коли визнаний вчений лише своїм авторитетом може відкинути науковий поступ на цілі десятиліття – додає доцент Андрій Заморока. – Але найгірше, коли такі децизії мають виключно суб’єктивний характер і нехтують достовірними фактами. Наступні дослідники слідують за думкою авторитета і у науці утверджується хибна думка. Щоправда, рано чи пізно, однак хибу виправляють. І це та позитивна сторона науки, яка приваблює найдужче”. Дослідники своїм скрупульозним аналізом довели, що чорноплямка є самостійним родом, а три види вчорашніх чорногузок є насправді його частиною.
Для своїх аналізів вчені використали зразу декілька підходів, з тією ціллю щоб отримати неспростовні докази своєї правоти. Зокрема – це були морфологічний та генетичний аналізи, які забезпечені потужним математичним аналізом і моделюванням. І дійсно, усі чотири методи, застосовані до різних наборів даних, показали один і той же результат. “Ми не очікували на такий чудовий консенсус – розповідає Діана Семанюк, студентка і співавторка дослідження (Діана закінчила маґістратуру на катедрі біології та екології у 2021-му році – ред.), – коли дані молекулярного і морфологічного аналізів збіглися з ідеальною точністю! Це було, дійсно, фантастичне відчуття задоволення, що моя маленька знахідка стала кроком до наукового відкриття і ще у справжньому науковому колективі. Я цілком була поглинута цією вкрай захоплюючою роботою. Це наче бути слідчим, який розплутує заплутану справу. Це мабуть і є оте відчуття бути науковцем – знаходити те, чого ще ніхто до тебе не знаходив, щось нове”. Мусимо відзначити, що Діана, доповідаючи про частину отриманих результатів, була відмічена дипломом І ступеня за кращу доповідь на молодіжній науковій конференції у Львівському національному університеті.
Зрештою Прикарпатські вчені запропонували нову модель еволюції усієї підродини тонкохвісткових і впровадили нову систематику для досліджених ними видів комах.