В водах Мирового океана, ниже отметки в один километр, обитают морские черти — пугающе необычный и многообразный отряд лучеперых рыб. Как в столь недружелюбной и холодной среде возникла такая пестрая группа животных? От кого произошли морские черти? На эти вопросы попыталась ответить международная группа биологов, и их выводы оказались контринтуитивны.
Новая среда обитания для живых существ открывает прежде всего новые экологические возможности. Вид, освоивший незнакомую территорию, может быстро распространиться по разным нишам, стать более разнообразным и надолго там закрепиться. Так произошло с цихлидами.
В недавнем исследованииБиологи нашли у этих рыб ген любопытства, который помог цихлидам успешно распространиться в озере Танганьика – третьем по величине в мире. Там насчитывается более двухсот пятидесяти видов цихлид.
Не все среды столь благоприятны и свободны. В глубинах океана, превосходящих километр… батипелагическая зонаЭто довольно строгое место. Солнечный свет там отсутствует. холодноВода имеет температуру не выше 4 градусов Цельсия, давление возрастает до сотен атмосфер, продовольствия практически нет.
В таких недружелюбных условиях обитают морские черти, также известные как удильщикообразные. LophiiformesИх больше 350 видов, и четыре из пяти подотрядов живут на морском дне. Единственным подотрядом — глубоководные удильщики — CeratioideiВглубь мирового океана, до трёх километров, обитает .
Удивительной особенностью удильщиков среди других обитателей океана является характерная «удочка» с светящейся приманкой и ярко выраженный половой диморфизм: самцы живут паразитирующим образом на самках. В ходе эволюции эти рыбы приняли самые разные формы тела: шарообразные, плоские, вытянутые и совсем необычные, как, например,… каулофриновых.
Существуют гипотезы, объясняющие разнообразие морских чертей. Неизвестно, как им удалось колонизировать глубоководную среду — была ли она препятствием или стимулом? Какой образ жизни имел их предок? Международная группа биологов попыталась найти ответы, проведши филогенетический анализ морских чертей. В результате выявили вероятного предка и раскрыли детали их эволюционного развития. опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
В выборку вошли 132 вида морских чертей (37,8% от общего разнообразия отряда). Геномные данные охвачены 20 из 21 семейств этих рыб. Учёные использовали ДНК 152 современных особей, узловых ископаемых таксонов и калибровали филогенетическое дерево по геологическим маркерам. В итоге авторы статьи построили восемь эволюционных деревьев.
Шесть исследований подтвердили появление удильщикообразных 92-61 миллионов лет назад в меловом периоде. Самая интересная группа глубоководных удильщиков отделилась, по разным оценкам, либо в палеоцене (примерно 58 миллионов лет назад), либо в позднем эоцене (40-34 миллиона лет назад). Такая разница во времени, как отметили ученые, указывает на то, что переход в глубоководную среду не был связан с геологическими событиями.
Предком этих удильщиков, вероятно, был морской обитатель, живущий на разных глубинах. Это ставит под сомнение предположение о том, что глубоководные виды перешли в батипелагиаль с мелководья. Скорее всего, произошло обратное: из зоны бентоса они поднялись вверх.
Средняя модель всех реконструкций показала, что освоение новой среды привело к поиску новых и необычных строений: у удильщиков увеличились челюсти, уменьшились глаза, тело сжалось с боков, активно менялась форма черепа, а у некоторых видов голова стала огромной.
Представление о том, что бедная ресурсами однородная среда, например окруженная со всех сторон только водой, может породить разнообразие форм тела и черепа, кажется парадоксальным в этой области. Когда рыбам приходится взаимодействовать с различными объектами, такими как кораллы и растения на мелководье, песок и камни на морском дне, именно тогда мы ожидаем от рыб большого разнообразия форм. Вместо этого его наблюдаем у глубоководных видов, которым не с чем взаимодействовать, кроме воды. отметилаРоза Фоше — соавтор статьи и сотрудница факультета биологических наук Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас.