Как рыбы глубоководья эволюционировали в разные формы
Исследование показывает, что виды рыб, обитающие в глубоководье, демонстрируют удивительно широкий диапазон форм тела, которые эволюционировали разными путями и с разной скоростью в зависимости от места обитания в океане.
Анализ почти 3000 видов показал, что разнообразие типов телосложения выше среди пелагических рыб, плавающих в открытой воде, чем среди бентических видов, проводящих жизнь на дне океана. Формы тела пелагических рыб варьируются от круглых удильщиков до стройных угрей, в то время как бентические рыбы обычно имеют общую удлиненную, сужающуюся форму.
«Мы обнаружили, что эволюция толкает и тянет форму тела рыб в разных направлениях в зависимости от того, являются ли они бентическими или пелагическими», — говорит ведущий автор исследования Элизабет Сантос.
Изучение глубоководных рыб
Исследователи проанализировали характеристики формы среди лучеперых рыб, обитающих на глубине 200 и более метров — в части мирового океана, составляющей почти 90% его объема.
В исследование были включены 2882 глубоководных вида на основе опубликованных данных о форме тела, эволюционных связях и средах обитания.
Было обнаружено, что увеличение глубины океана способствует диверсификации формы тела, и что эволюция происходила быстрее на больших глубинах, чем на мелководье.
Более высокая скорость эволюции (много изменений за относительно короткий период) была наиболее характерна для донных обитателей, что предполагает, что их сходные формы тела — результат адаптации более близкородственных видов на месте. В то же время, большее разнообразие форм тела у пелагических рыб указывает на возможность того, что колонизация вторгающимися видами привела к сообществу более отдаленно родственных видов.
«Колонизация глубокой пелагиали, по-видимому, является более типичным путем для достижения разнообразия, чем бентическая среда», — отмечает Сантос.
Темнота формирует эволюцию рыб
Результаты также проливают свет на то, как жизнь в темноте влияет на эволюцию морских обитателей. Лишь следовые количества солнечного света достигают глубины 200 метров, но их недостаточно для фотосинтеза, что делает глубоководье разделительной линией, влияющей на способы добычи пищи — один из драйверов эволюционных изменений.
В темной пелагиали глубоководья редко встречаются крупные, мощные пловцы. Чаще это рыбы, которые «сидят» в воде и ждут, пока пища сама их найдет. Быть пелагическим в глубоководье, по-видимому, приемлемо для многих различных типов телосложения.
Отсутствие солнечного света и фотосинтеза также влияет на среду дна. Глубокое дно, как правило, более однообразное, илистое, поэтому рыбы, живущие там, не имеют такого разнообразия форм.
Исследование показывает, что разные типы телосложения глубоководных рыб являются продуктами множественных эволюционных путей, определяемых в основном местоположением.