Diversity and systematics of naked lobose amoebae (Amoebozoa) in bottom sediments of the Nivå Bay (the Baltic Sea, the Sound)

Abstract

Данная работа является продолжением долговременного исследования фауны амебоидных протистов в донных осадках бухты Ниво (Дания, пролив Зунд). Впервые в ходе изучения амеб из этого местообитания были применены современные молекулярные методы исследований. Выполнен обзор литературы по развитию систематики амеб, а также по проводимым ранее исследованиям фауны амеб в различных местообитаниях и, в частности, в солоноватоводной бухте Ниво. В ходе исследований были использован весь спектр современных методов световой и электронной микроскопии, методы одногенного и мультигенного молекулярно-филогенетического анализа. По результатам выполненной работы была охаратеризован видовой состава амеб изученного местообитания, выполнены современные описания обнаруженных видов. В ходе работ удалось обнаружить ряд новых для науки видов амеб. Был исследован новый представитель клады Cutosea, положение которого на филогенетическом древе Amoebozoa было подтверждено в ходе мультигенного филогенетического анализа. Обнаружены два новых вида амеб (Stygamoeba sp., Balamuthia sp.). Опираясь на высокий уровень сходства сиквенсов гена 18S рРНК, а также на данные по светомикроскопической морфологии и ультраструктуре клеток, была выдвинута гипотеза о том, что амебы родов Stygamoeba и Vermistella являются филогенетически родственными роду Balamuthia и, таким образом, относятся к кладе Centramoebia. Нами были исследованы три мезогалинных вида амеб из рода Thecamoeba, два из которых были отмечены в бухте Ниво ранее (T. munda, T. orbis), а один был отмечен впервые (T. rugosa). Это малоизученный вид, теперешняя находка является первой его реизоляцией. По всем трем видам получены последовательности генов COI, которые были использованы для реконструкции филогении семейства Thecamoebidae. Был обнаружен новый вид амеб из рода Korotnevella, что было подтверждено результатами молекулярно-филогенетического анализа, а также данными по ультраструктуре клеточных покровов.

This research is a continuation of a long-term monitoring of amoebozoan protists fauna in the bottom sediments of Nivå Bay (Denmark, The Sound). For the first time, in the course of studying amoebae from this habitat, molecular methods of research were applied. A literature review, covering Amoebozoa systematics elaboration and research works dedicated to amoeba fauna in different habitats, including brackish water Nivå Bay, was carried out. A full range of modern light and electron microscopy methods, single-gene and multigene analyses was used for the study. The amoeba species composition in this habitat and up-to-date species descriptions were performed according to the results. A number of species were defined as new to science. A new member of the clade Cutosea was studied, whose position on the phylogenetic tree was supported with a multigene analysis. There were also detected two new species of amoebae (Stygamoeba sp., Balamuthia sp.). A new hypothesis was proposed saying that amoebae from the genus Stygamoeba and Vermistella are closely related to the genus Balamuthia and, thus, to the clade Centramoebia. This was confirmed with a high similarity of 18S rRNA gene sequences and also data on cells morphology and ultrastructure. We have also studied three brackish water species of the genus Thecamoeba. Two of them were previously detected from this habitat (T. munda, T orbis) and the one was isolated for the first time (T. rugosa). The latter is a poorly studied amoeba species, this finding is its first reisolation. For these three species COI gene sequences were obtained and used in the phylogeny reconstruction of the family Thecamoebidae. Finally, a new species of the genus Korotnevella was described with the use of molecular phylogenetics methods and the study of cell coat ultrastructure.