Цеплик Н.Д.¹, Глущенко А.М.¹, Мальцев Е.И.¹, Генкал С.И.², 
Куликовский М.С.¹

Natalia D. Tseplik, Anton M. Glushchenko, Yevhen I. Maltsev,
Sergey I. Genkal, Maxim S. Kulikovskiy

¹Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва, Россия)
²Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН (Борок, Россия)

УДК 582.261.5

В работе рассмотрены результаты молекулярно-генетического анализа представителей родов Achnanthidium, Planothidium, Karayevia и Nupela из различных регионов Азии. Обсуждено филогенетическое положение исследованных штаммов, а также таксономическая значимость некоторых морфологических признаков. Показано наличие криптического разнообразия в комплексах видов Achnanthidium minutissimum, Planothidium lanceolatum и Planothidium frequentissimum/victori.

Ключевые слова: молекулярная филогения; шовные диатомовые; криптическое разнообразие; таксономия

Изучено 35 моноклональных штаммов различных представителей родов Planothidium, Achnanthidium, Karayevia и Nupela, выделенных из разнотипных водных объектов Юго-Восточной Азии, Байкальского региона, Камчатки и Монголии. На примере вновь описанных видов Achnanthidium из разных географических локаций показана генетическая и морфологическая гетерогенность этого рода, а также наличие криптического разнообразия в комплексе видов Achnanthidium minutissimum. По результатам филогенетического анализа данный комплекс состоит из нескольких отдельных линий, которые, вероятно, представляют собой отдельные виды (Pinseel et al., 2017; Tseplik et al., 2023).

Виды рода Planothidium на филогенетическом дереве разделяются на три четкие клады с высокой поддержкой, морфологически различающиеся строением центральной части бесшовной створки: в первую кладу входят виды, характеризующиеся наличием синуса, во вторую – виды с кавумом, и в третью – виды, не имеющие подковообразной структуры (Jahn et al., 2017). На основе нашего материала с полуострова Камчатка описано несколько новых видов Planothidium, относящихся к трем морфологическим группам; некоторые из изученных видов морфологически очень схожи, однако результаты молекулярно-генетического анализа подтвержают самостоятельность этих таксонов (Tseplik et al., 2024а, б). Штаммы Planothidium lanceolatum, P. cryptolanceolatum, P. frequentissimum и P. victori не образуют монофилетических групп, что указывает на неоднородность этих таксонов и присутствие криптического разнообразия внутри рода Planothidium (Tseplik et al., 2024а, б).

На основании штаммов, выделенных из прибрежных вод Вьетнама, описан вид Karayevia chelonica, характеризующийся наличием макроареол на шовной и бесшовной створках с тенденцией к формированию постмакроареол (Tseplik et al., 2022). На основании данных признаков новый вид отнесен к роду Karayevia в понимании Bukhtiyarova (2006). По данным молекулярных исследований изученные штаммы K. chelonica формируют отдельную кладу с высокой статистической поддержкой, которая близкородственна более крупному кластеру различных моношовных таксонов из родов Karayevia, Kolbesia и Madinithidium. Все эти таксоны входят в семейство Stauroneidaceae вместе с представителями родов Stauroneis, Dorofeyukea, Craticula и др. (Witkowski et al., 2016; Kulikovskiy et al., 2019). Роды Karayevia, Kolbesia и Madinithidium образуют монофилетическую группу, которая может быть истолкована как единый род, на что также указывают и морфологические признаки – наличие макроареол и постмакроареол и их сочетание на шовной и бесшовной створках.

Из пресноводного озера в Монголии описан новый вид рода Nupela, N. mongolica (Tseplik et al., 2025) на основании световой, сканирующей электронной и трансмиссионной электронной микроскопии, а также молекулярных данных. Род Nupela первоначально был помещен в подпорядок Neidiineae с неясным положением внутри подпорядка (Vyverman & Compère, 1991). Впоследствии он был включен в семейство Brachysiraceae, несмотря на различия в строении ареол и шва между Nupela и Brachysira (Cox, 2015). Молекулярные данные показывают, что штаммы Nupela образуют отдельную кладу, не близкородственную другим родам; также было показано, что подпорядок Neiidineae не является монофилетической группой (Kulikovskiy et al., 2020). На примере N. mongolica показана уникальная структура ареол, характерная для представителей этого рода и не отмеченная у других представителей пеннатных диатомовых: ареолы кратеровидные, с крупными внешними отверстиями и небольшими внутренними, закрытые с наружней стороны гименами, покрывающими ареолу целиком и продолжающимися на лицевую поверхность створки. Поскольку отдельное положение Nupela подтверждается как морфологическими, так и молекулярными данными, выделено новое семейство Nupelaceae в порядке Naviculales, включающее род Nupela (Tseplik et al., 2025).

Финансирование. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 24-14-00165, https://rscf.ru/project/24-14-00165/, дата обращения – 30 мая 2025 г.).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Bukhtiyarova L. Additional data on the diatom genus Karayevia and a proposal to reject the genus Kolbesia // Nova Hedwigia. 2006. V.130. P. 85–96.
2. Cox E.J. Coscinodiscophyceae, Mediophyceae, Fragilariophyceae, Bacillariophyceae (Diatoms) // Jaklitsch W. et al. (Eds.) Syllabus of Plant Families. Adolf Engler’s Syllabus der Pflanzenfamilien. Part 2/1. Photoautotrophic eukaryotic Algae: Glaucocystophyta, Cryptophyta, Dinophyta/Dinozoa, Haptophyta, Heterokontophyta/Ochrophyta, Chlorarachniophyta/Cercozoa, Euglenophyta/Euglenozoa, Chlorophyta, Streptophyta. Stuttgart: Borntraeger Verlagsbuchhandlung, 2015. – P. 64–103.
3. Jahn R., Abarca N., Gemeinholzer B., Mora D., Skibbe O., Kulikovskiy M., Gusev E., Kusber W.-H., Zimmermann J. Planothidium lanceolatum and Planothidium frequentissimum reinvestigated with molecular methods and morphology: four new species and the taxonomic importance of the sinus and cavum // Diatom Research. V.32, №1. P. 75–107. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.2017.1312548
4. Kulikovskiy M., Maltsev Ye., Andreeva S., Glushchenko A., Gusev E., Podunay Yu., Veiga Ludwig T., Tusset E., Kociolek J.P. Description of a new diatom genus Dorofeyukea gen. nov. with remarks on phylogeny of the family Stauroneidaceae // Journal of Phycology. 2019. V.55, №1. P. 173–185. DOI: https://doi.org/10.1111/jpy.12810
5. Kulikovskiy M., Maltsev Ye., Glushchenko A., Gusev E. Preliminary molecular phylogeny of the diatom genus Nupela with the description of a new species and consideration of the interrelationships of taxa in the suborder Neidiineae D.G. Mann sensu E.J. Cox // Fottea. 2020. V.20, №2. P. 192–204. DOI: https://doi.org/10.5507/fot.2020.009
6. Pinseel E., Vanormelingen P., Hamilton P. B., Vyverman W., Van de Vijver B., Kopalova K. Molecular and morphological characterization of the Achnanthidium minutissimum complex (Bacillariophyta) in Petuniabukta (Spitsbergen, High Arctic) including the description of A. digitatum sp. nov. // European Journal of Phycology. 2017. V.52. P. 264–280. DOI: https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1283540
7. Tseplik N., Glushchenko A., Maltsev Y., Kuznetsova I., Genkal S., Kociolek J. P., Kulikovskiy M. A new monoraphid diatom species from the genus Karayevia sensu lato (Bacillariophyceae: Stauroneidaceae) with remarks on taxonomy and phylogeny of the genus // Diatom Research. 2022. V.37, №1. P. 39–50. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.2022.2039780
8. Tseplik N., Glushchenko A., Maltsev Ye., Genkal S., Nergui S., Kulikovskiy M. Molecular investigation of Nupela mongolica sp. nov. (Bacillariophyceae) with the description of the family Nupelaceae fam. nov. // Phytotaxa. 2025. V. 681, № 2. P. 186–198. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.681.2.4
9. Tseplik N., Genkal S., Maltsev Ye., Kuznetsova I., Kulikovskiy M. Molecular Investigation of the Achnanthidium minutissimum Complex (Bacillariophyceae) from the Transbaikal Region with the Description of Three New Species // Water. 2023. V.15. P. 3379. DOI: https://doi.org/10.3390/w15193379
10. Tseplik N., Maltsev Ye., Glushchenko A., Genkal S., Mironova E., Kulikovskiy M. New cavum-bearing Planothidium (Achnanthidiaceae, Bacillariophyceae) species from the Kamchatka Peninsula, Russia // Phytotaxa. 2024б. V.665, №3. P. 271–281. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.665.3.9
11. Tseplik N., Maltsev Ye., Glushchenko A., Genkal S., Kulikovskiy M. Two new Planothidium (Achnanthidiaceae, Bacillariophyceae) species with a sinus from the Kamchatka Peninsula, Russia // Phytotaxa. 2024а. V.664, №2. P. 111–122. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.664.2.3
12. Vyverman W., Compère P. Nupela giluwensis gen. & spec. nov. A new genus of naviculoid diatoms // Diatom Research. 1991. V.6, №1. P. 175–179. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.1991.9705156
13. Witkowski A., Li Ch., I. Zgłobicka, Shu-xian Yu, Ashworth M., Dąbek P., Qin Song, Tang Cheng, Krzywda M., Ruppel M., Theriot E.C., Jansen R.K., Car A., Tomasz Płociński, Wang Yin-chu, Sabir J.S.M., Daniszewska-Kowalczyk G., Kierzek A., Hajrah N.H. Multigene assessment of biodiversity of diatom (Bacillariophyceae) assemblages from the littoral zone of the Bohai and Yellow seas in Yantai region of northeast China with some remarks on ubiquitous taxa // Journal of Coastal Research. 2016. V.74. P. 166–195. DOI: https://doi.org/10.2112/SI74-016.1

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 08.08.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Цеплик Наталья Денисовна – Natalia D. Tseplik

научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН (ИРФ РАН), Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

ntseplik@gmail.com

Глущенко Антон Михайлович – Anton M. Glushchenko

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

chelovek91_91@mail.ru

Мальцев Евгений Иванович – Yevhen I. Maltsev

доктор биологических наук
ведущий научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

ye.maltsev@gmail.com

Генкал Сергей Иванович – Sergey I. Genkal

доктор биологических наук
главный научный сотрудник, Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН, Борок, Россия (Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS, Borok, Russia)

genkal47@mail.ru

Куликовский Максим Сергеевич – Maxim S. Kulikovskiy

доктор биологических наук
главный научный сотрудник, зав. Лабораторией молекулярной систематики водных растений, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

max-kulikovsky@yandex.ru

Корреспондентский адрес: 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул., 35, ИФР РАН.

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ:

Цеплик Н.Д., Глущенко А.М., Мальцев Е.И., Генкал С.И., Куликовский М.С. Молекулярная филогения некоторых родов шовных диатомовых водорослей // Вопросы современной альгологии (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). С. 59–63. URL: http://algology.ru/2129

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-59-63

EDN – UREPRC

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 
Адрес - info@algology.ru

Molecular phylogeny of some raphid diatom genera

Natalia D. Tseplik¹, Anton M. Glushchenko¹, Yevhen I. Maltsev¹,
Sergey I. Genkal², Maxim S. Kulikovskiy¹

¹Timiryazev Institute of Plant Physiology, RAS (Moscow, Russia)
²Papanin Institute for Biology of Inland Waters, RAS (Borok, Russia)

This communication presents the results of molecular analysis of representatives of the genera Achnanthidium, Planothidium, Karayevia and Nupela from different regions of Asia. The phylogenetic position of the studied strains as well as the taxonomic significance of some morphological features are discussed. The presence of cryptic diversity in the species complexes Achnanthidium minutissimum, Planothidium lanceolatum and Planothidium frequentissimum/victori is shown.

Key words: molecular phylogeny; raphid diatoms; cryptic diversity; taxonomy

References

1. Bukhtiyarova L. Additional data on the diatom genus Karayevia and a proposal to reject the genus Kolbesia. Nova Hedwigia. 2006. V.130. P. 85–96.
2. Cox E.J. Coscinodiscophyceae, Mediophyceae, Fragilariophyceae, Bacillariophyceae (Diatoms). In : Jaklitsch W. et al. (Eds.) Syllabus of Plant Families. Adolf Engler’s Syllabus der Pflanzenfamilien. Part 2/1. Photoautotrophic eukaryotic Algae: Glaucocystophyta, Cryptophyta, Dinophyta/Dinozoa, Haptophyta, Heterokontophyta/Ochrophyta, Chlorarachniophyta/Cercozoa, Euglenophyta/Euglenozoa, Chlorophyta, Streptophyta. Stuttgart: Borntraeger Verlagsbuchhandlung, 2015. – P. 64–103.
3. Jahn R., Abarca N., Gemeinholzer B., Mora D., Skibbe O., Kulikovskiy M., Gusev E., Kusber W.-H., Zimmermann J. Planothidium lanceolatum and Planothidium frequentissimum reinvestigated with molecular methods and morphology: four new species and the taxonomic importance of the sinus and cavum. Diatom Research. V.32, №1. P. 75–107. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.2017.1312548
4. Kulikovskiy M., Maltsev Ye., Andreeva S., Glushchenko A., Gusev E., Podunay Yu., Veiga Ludwig T., Tusset E., Kociolek J.P. Description of a new diatom genus Dorofeyukea gen. nov. with remarks on phylogeny of the family Stauroneidaceae. Journal of Phycology. 2019. V.55, №1. P. 173–185. DOI: https://doi.org/10.1111/jpy.12810
5. Kulikovskiy M., Maltsev Ye., Glushchenko A., Gusev E. Preliminary molecular phylogeny of the diatom genus Nupela with the description of a new species and consideration of the interrelationships of taxa in the suborder Neidiineae D.G. Mann sensu E.J. Cox. Fottea. 2020. V.20, №2. P. 192–204. DOI: https://doi.org/10.5507/fot.2020.009
6. Pinseel E., Vanormelingen P., Hamilton P. B., Vyverman W., Van de Vijver B., Kopalova K. Molecular and morphological characterization of the Achnanthidium minutissimum complex (Bacillariophyta) in Petuniabukta (Spitsbergen, High Arctic) including the description of A. digitatum sp. nov. European Journal of Phycology. 2017. V.52. P. 264–280. DOI: https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1283540
7. Tseplik N., Glushchenko A., Maltsev Y., Kuznetsova I., Genkal S., Kociolek J. P., Kulikovskiy M. A new monoraphid diatom species from the genus Karayevia sensu lato (Bacillariophyceae: Stauroneidaceae) with remarks on taxonomy and phylogeny of the genus. Diatom Research. 2022. V.37, №1. P. 39–50. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.2022.2039780
8. Tseplik N., Glushchenko A., Maltsev Ye., Genkal S., Nergui S., Kulikovskiy M. Molecular investigation of Nupela mongolica sp. nov. (Bacillariophyceae) with the description of the family Nupelaceae fam. nov. Phytotaxa. 2025. V. 681, № 2. P. 186–198. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.681.2.4
9. Tseplik N., Genkal S., Maltsev Ye., Kuznetsova I., Kulikovskiy M. Molecular Investigation of the Achnanthidium minutissimum Complex (Bacillariophyceae) from the Transbaikal Region with the Description of Three New Species. Water. 2023. V.15. ID 3379. DOI: https://doi.org/10.3390/w15193379
10. Tseplik N., Maltsev Ye., Glushchenko A., Genkal S., Mironova E., Kulikovskiy M. New cavum-bearing Planothidium (Achnanthidiaceae, Bacillariophyceae) species from the Kamchatka Peninsula, Russia. Phytotaxa. 2024б. V.665, №3. P. 271–281. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.665.3.9
11. Tseplik N., Maltsev Ye., Glushchenko A., Genkal S., Kulikovskiy M. Two new Planothidium (Achnanthidiaceae, Bacillariophyceae) species with a sinus from the Kamchatka Peninsula, Russia. Phytotaxa. 2024а. V.664, №2. P. 111–122. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.664.2.3
12. Vyverman W., Compère P. Nupela giluwensis gen. & spec. nov. A new genus of naviculoid diatoms. Diatom Research. 1991. V.6, №1. P. 175–179. DOI: https://doi.org/10.1080/0269249X.1991.9705156
13. Witkowski A., Li Ch., I. Zgłobicka, Shu-xian Yu, Ashworth M., Dąbek P., Qin Song, Tang Cheng, Krzywda M., Ruppel M., Theriot E.C., Jansen R.K., Car A., Tomasz Płociński, Wang Yin-chu, Sabir J.S.M., Daniszewska-Kowalczyk G., Kierzek A., Hajrah N.H. Multigene assessment of biodiversity of diatom (Bacillariophyceae) assemblages from the littoral zone of the Bohai and Yellow seas in Yantai region of northeast China with some remarks on ubiquitous taxa. Journal of Coastal Research. 2016. V.74. P. 166–195. DOI: https://doi.org/10.2112/SI74-016.1

Authors

Natalia D. Tseplik

ORCID – https://orcid.org/0009-0005-7752-5221

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

ntseplik@gmail.com

Glushchenko Anton M.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-3876-3455

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

chelovek91_91@mail.ru

Maltsev Yevhen I.

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-4710-319X

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

ye.maltsev@gmail.com

Genkal Sergey I.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-6475-4029

Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS, Borok, Russia

genkal47@mail.ru

Kulikovskiy Maxim S.

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-0999-9669

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

max-kulikovsky@yandex.ru

ARTICLE LINK:

Tseplik N.D., Glushchenko A.M. , Maltsev Ye.I. , Genkal S.I. , Kulikovskiy M.S. Molecular phylogeny of some raphid diatom genera. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2(37–38). P. 59–63. URL: http://algology.ru/2129

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-59-63

EDN – UREPRC

When reprinting a link to the site is required

Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor, please and we send it to you with pleasure for free. 
Address - info@algology.ru

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147