Отличительные световые сигналы могут способствовать спариванию рыб

Ученые впервые показали, что глубоководные рыбы, использующие биолюминесценцию для коммуникации, диверсифицируются на разные виды быстрее, чем другие светящиеся рыбы, использующие свет для маскировки. Исследование указывает, что биолюминесценция — явление, при котором животные генерируют видимый свет посредством химической реакции — может способствовать коммуникации и спариванию в открытом океане, среде с малым количеством барьеров для размножения. Исследование опубликовано в журнале Marine Biology.

В отличие от суши, где реки, горные хребты и другие физические препятствия могут генетически изолировать животных, приводя со временем к видообразованию, в глубоком открытом океане мало очевидных физических барьеров для размножения и потока генов. Это традиционно считалось одной из причин сравнительно низкого видового богатства рыб в глубоком море. Например, светящиеся анчоусы, одни из самых многочисленных позвоночных на Земле, представлены лишь 21 видом. Но это не относится ко всем рыбам. Удильщикообразные (Myctophidae), обитающие в той же средней, или мезопелагической, зоне океана, диверсифицировались на более чем 250 видов.

Для исследования ученые реконструировали древо жизни лучеперых рыб с особым вниманием к эволюции биолюминесценции.

Многие рыбы испускают свет из органов, называемых фотофорами, которые выглядят как светящиеся точки на теле. У удильщикообразных фотофоры расположены вентрально вдоль брюха, латерально на боку и голове, а также на хвосте. Исследователи обнаружили, что общий предок удильщикообразных, скорее всего, развил эту сложную систему фотофоров в позднем меловом периоде, между 73 и 104 миллионами лет назад.

Значение фотофоров на нижней стороне тела мезопелагических рыб долгое время считалось средством маскировки от хищников снизу, помогающим слиться с остаточным светом с поверхности. Но функция боковых фотофоров была неясна. Используя математические методы, основанные на анатомии рыб, исследователи определили, что латеральные узоры фотофоров у некоторых линий удильщикообразных достаточно отличительны, чтобы позволять идентифицировать отдельные виды. Это не относится к фотофорам на брюхе. Недавние работы показали, что удильщикообразные способны видеть сине-зеленую биолюминесценцию с расстояния до примерно 100 футов, что поддерживает идею о том, что боковые фотофоры могут использоваться для межвидовой коммуникации.

Для дальнейшей проверки этой гипотезы исследователи планируют записывать световые сигналы удильщикообразных с помощью новых технологий, таких как дистанционно управляемые аппараты, оснащенные подводными камерами сверхнизкой освещенности.