Изменение формы тела рыб Амазонки после строительства плотины

Биологи из Университета Массачусетса в Амхерсте под руководством Крейга Альбертсона и аспиранта Шейза Гилберта сравнили коллекции цихлид из музеев, собранных до перекрытия реки Токантинс в Амазонии в 1984 году, с современными образцами, выловленными рыбаками в водохранилище Тукуруи 34 года спустя.

Команда проверила гипотезу, что у этих рыб следует ожидать изменений формы тела как следствия смены среды обитания и пищевого поведения после того, как плотина быстро превратила условия из чистой, текущей реки в глубокий, мутный водохранилище.

Цихлиды известны в научном мире своей способностью всего за один сезон изменять аспекты формы тела в соответствии с условиями питания и другими изменениями окружающей среды. Скелет особенно чувствителен к таким внешним воздействиям, и изучение цихлид дает представление о том, как организмы в целом могут адаптироваться к серьезным изменениям окружающей среды, вызванным деятельностью человека.

С помощью геометрической морфометрии исследователи оценили изменения у шести местных видов — от крупных рыбоядных до мелких всеядных — из пяти родов, представляющих различные локальные разновидности, чья форма тела отражает их экологические роли.

Для этого использовались многочисленные экземпляры из инвентаризаций рыб, собранных до закрытия плотины в 1980–1982 годах (ныне хранятся в коллекции рыб Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia), а также более ранние образцы из речных обследований (хранятся в Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo).

Основная гипотеза заключалась в том, что строительство плотины на Токантинсе и последующее образование водохранилища Тукуруи вызвало сдвиги в среде обитания и пищевом поведении, и анатомия местных популяций цихлид изменилась, позволив им адаптироваться к новым условиям.

Результаты оказались неожиданными: изменения формы тела были обнаружены не только у видов-генералистов (которые уже предрасположены к жизни в различных средах), но и у специалистов. Эволюция в сторону специализации на определенном типе добычи или среде обитания может дать конкурентное преимущество в краткосрочной перспективе, но также может стать эволюционным тупиком перед лицом серьезных изменений окружающей среды.

Изменения у всех видов были связаны с функционально значимыми аспектами анатомии, включая форму головы, плавников и тела. Области тела, изменившиеся со временем, — это именно те, которые с наибольшей вероятностью позволят им выжить в новой среде.