Исследование раскрывает, как древние рыбы колонизировали глубоководье
Глубоководье содержит более 90% воды в океанах, но лишь около трети всех видов рыб. Учёные долгое время считали это объяснение интуитивным — мелкие воды тёплые и богаты ресурсами, что делает их идеальным местом для эволюции новых видов. Однако новое исследование Вашингтонского университета, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences под руководством Элизабет Миллер, показывает, что в древней истории Земли были периоды, когда многие рыбы предпочитали холодные, тёмные и бедные ресурсами воды глубоководья.
"Легко смотреть на мелководные места обитания, такие как коралловые рифы, которые очень разнообразны, и предполагать, что они всегда были такими", — говорит Миллер. — "Эти результаты бросают вызов такому предположению".
Глубоководье обычно определяется как зона ниже 650 футов (около 200 метров), где солнечного света уже недостаточно для фотосинтеза. Анализ генетических записей рыб за 200 миллионов лет позволил выявить неожиданную эволюционную закономерность: скорость видообразования (то, как быстро появлялись новые виды) менялась на противоположную с течением времени. Были периоды длительностью в десятки миллионов лет, когда новые виды эволюционировали быстрее в глубоководье, чем на мелководье.
Сопоставление этих изменений с временной шкалой истории Земли позволило идентифицировать три основных события, сыгравших роль:
- Распад Пангеи (200–150 млн лет назад). Создание новых береговых линий и океанов предоставило больше возможностей для перехода рыб из мелких вод в глубокие.
- Меловой тепличный период (около 100 млн лет назад). Повышение уровня моря создало множество новых мелководных областей, что привело к взрывному разнообразию рыб в мелководьях.
- Среднемиоценовый климатический переход (около 15 млн лет назад). Изменение циркуляции океана и глобальное похолодание, включая глубоководье, ускорило видообразование там, особенно среди холодноводных рыб.
Однако для колонизации глубоководья рыбам требовались определённые черты. Исследование показало, что эти черты менялись со временем:
- Самые ранние глубоководные рыбы имели крупные челюсти, что помогало ловить скудную пищу.
- Гораздо позже наиболее успешными в переходе стали рыбы с длинным сужающимся хвостом, что позволяло экономить энергию, передвигаясь у дна.
"Если вы посмотрите, кто живёт в глубоководье сегодня, некоторые виды имеют обтекаемое тело, а другие — большие зубастые челюсти. Эти два типа тела представляют предков, колонизировавших глубоководье с разницей в миллионы лет", — поясняет Миллер.
Эти данные могут помочь понять, как современное изменение климата повлияет на океаническую жизнь. "Мы узнали, что глубоководным рыбам обычно хорошо, когда океаны холоднее. При глобальном потеплении это серьёзно затронет их в ближайшие годы", — заключает исследователь.