Биологи уточнили ареал, внешние (морфологические) и генетические особенности гольяна — рыбы из семейства карповых, встречающейся на территории всей Северной Европы. Оказывается, в реках Европейской части России и Западной Сибири распространен северный гольян (Phoxinus isetensis) — вид, который ранее ошибочно относили к характерному для Западной Европы обыкновенному гольяну (Phoxinus phoxinus). Полученные данные позволяют уточнить видовое разнообразие и ареалы речных рыб нашей страны в условиях возрастающей антропогенной нагрузки. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Zoosystematics and Evolution.
Сбор гольянов в реке Нея (Костромская область). Источник: Борис Лёвин
Гольяны — мелкие пресноводные рыбы рода Phoxinus, родственные карпам и пескарям, — широко распространены в водоемах всей Северной Европы. Из-за того, что отдельные виды Phoxinus внешне очень схожи между собой, различить их долгое время не удавалось. В последние десятилетия с помощью методов молекулярно-генетического анализа ученые обнаружили, что в Центральной и Западной Европе обитает около 15 видов гольянов. Однако большая часть ареала этих рыб, охватывающая Восточную Европу (а следовательно, и Европейскую часть России), оставалась неисследованной, поэтому до сих пор не известно, какие виды здесь преобладают. Их описание важно для того, чтобы понимать, как человеческая деятельность и связанное с ней загрязнение водоемов влияют на видовое разнообразие водных экосистем.
Исследователи из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН (Борок) с коллегами в ходе нескольких экспедиций выловили более 3000 гольянов в реках и озерах Европейской части России и Западной Сибири. Авторы описали внешние (морфологические) признаки 272 особей, а также проанализировали последовательности ДНК их митохондрий — «энергетических станций» клетки. Генетический материал митохондрий был выбран потому, что в этих клеточных структурах ДНК эволюционирует быстрее, чем в ядре, а потому по ней можно точнее выявить различия между видами.
Чтобы определить, к какому виду относятся выловленные особи, биологи сравнивали их внешние признаки (особенности строения плавников, чешуйного покрова, элементов скелета, жабр) с гольянами, описанными ранее другими исследователями на территории Европы. ДНК рыб сравнивали с генетическими последовательностями из международных баз данных.
Северный гольян из разных рек — прижизненный вид. Источник: Борис Лёвин
Совместные анализы морфологии и генетики показали, что выловленные гольяны относятся к виду северный гольян (Phoxinus isetensis). Интересно, что этот вид впервые был обнаружен в реке Исеть на Среднем Урале и получил свое название еще в XVIII веке, но позже был признан «двойником» обыкновенного гольяна Phoxinus phoxinus, встречающегося в Западной Европе.
Новое исследование указывает на то, что от своих ближайших родственников северный гольян отличается большим числом позвонков, а также последовательностью митохондриальной ДНК. При этом генетически Phoxinus isetensis оказался наиболее схож с колхидским гольяном (Phoxinus colchicus), а по внешним признакам — с адагумским гольяном (Phoxinus adagumicus) и гольяном из водоемов Крыма, Phoxinus chrysoprasius.
Дополнив ранее известные данные о местообитаниях северного гольяна результатами, полученными в ходе этого исследования, авторы определили наиболее полный на сегодняшний день ареал обитания этого вида. Он охватывает северную часть Восточной Европы, включая бассейны Каспийского, Балтийского, Белого, Баренцева и Северного морей, и простирается на 3800 километров с запада на восток и на 2000 километров с севера на юг.
«Наши данные об ареале северного гольяна указывают на то, что он распространился в реки Западной Сибири из Европы. Это подтверждается тем, что отдельные экземпляры мы находили в реках Верхнего и Среднего Урала. Примечательно, что в бассейне западносибирской реки Обь обитает еще один вид гольянов — Phoxinus ujmonensis, и в дальнейшем мы планируем исследовать, как соотносится его ареал с ареалом северного гольяна», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Борис Лёвин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории экологии рыб Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН.
В исследовании принимали участие сотрудники Зоологического института РАН (Санкт-Петербург), Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Санкт-Петербургского научного центра РАН, Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) и Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (Москва, Вологда).
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда