Российские ученые исследовали представителей рода Garra — близких родственников известной рыбки-доктора Garra rufa, названной так за способность облегчать симптомы псориаза. Авторы исследовали особенности вспышки видообразования, связанной с разделением пищевых ресурсов и освоением новых экологических ниш и обнаружили, что некоторые из рыбок стали хищниками — хотя традиционно они питаются водорослями. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Diversity.
В процессе эволюции организмы приспосабливаются к различным условиям среды. Некоторые приобретают специфические признаки, помогающие им занять узкую нишу и избежать конкуренции с сородичами и представителями других видов. По такому пути пошли тропические рыбки рода Garra. Их челюсти с течением времени расширились и преобразовались в скребки с острым режущим краем, что помогает им соскабливать водоросли с камней. Однако, когда численность популяции резко увеличивается, возникает внутривидовая конкуренция. Ответом на нее может стать возникновение новых форм, занимающих разные экологические ниши.
Ранее в реке Сор на Эфиопском нагорье были обнаружены шесть форм родственника рыбки-доктора, различающихся внешне и генетически. Условия в горных реках очень переменчивы, и предпосылок для появления какой-то новой специализации нет. Теперь коллектив российских ученых раскрыл экологическую составляющую этого феномена. Поскольку внешне исследуемые рыбки различаются по признакам, так или иначе связанным с питанием, авторы измерили длину их кишечника, изучили его содержимое и проанализировали стабильные изотопы азота и углерода в мышцах. Их соотношение позволяет понять, чем питались животные.
Результаты исследования подтвердили, что в прошлом произошло разделение вида на экологические формы в соответствии с типом питания. Одни рыбки продолжили питаться водорослями, другие стали хищниками, а третьи приобрели смешанные признаки. У рыб, которые поедали водоросли, оказалось больше изотопов углерода-13, накапливающихся в одноклеточных водорослях. Их кишечник оказался в 1,5–2 раза длиннее, чем у плотоядных сородичей. Внешний вид растительноядных и хищников тоже различался: у последних ротовой аппарат стал больше похож на широкую щель с замком, чем на скребок. Еще авторы обнаружили совершенно новую форму, никогда не отмечавшуюся среди рыбок-докторов. Она обладает толстыми губами и, по всей видимости, возникла в результате скрещивания других совместно обитающих форм; пока предназначение этой модификации ротового аппарата не вполне ясно.
«Хотя общепризнано, что специализированные формы возникают из более генерализованных, то есть не обладающих какими-то яркими адаптациями, наши наблюдения показали, что это не всегда так. Узкий специалист-соскребыватель рода Garra разнообразил свое питание, а в некоторых случаях полностью изменил его. В конкретной эфиопской реке это можно объяснить тем, что у рыбки-доктора не так много естественных врагов, да и конкурентов других видов тоже, а потому можно “расслабиться” и выйти из своей узкой ниши», — говорит руководитель проекта Борис Левин.
Наблюдаемая ситуация расширяет список примеров довольно редкого парадокса Лиема, согласно которому строение ротового аппарата животного не обязательно соответствует типу его питания. Быстрого разделение на разные экологические формы и виды происходит, видимо, лишь в определенных участках речной сети, где не много хищников и нет конкуренции с другими высокоспециализированными видами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
