Филогенетические и палеонтологические данные проливают свет на коэволюцию Янцзы и эндемичных карповых

Происхождение современной реки Янцзы и эволюция речных систем Южной и Восточной Азии связаны с неогеновым поднятием Цинхай-Тибетского нагорья и становлением современной азиатской муссонной системы. Однако получение точного понимания пространственно-временной эволюции системы Янцзы оставалось сложной задачей.

Научный консенсус предполагает, что геоморфологический процесс речного захвата вносит существенный вклад в эволюционное разнообразие пресноводных рыб. В свою очередь, реконструкция филогеографической динамики пресноводных рыб может помочь определить пространственно-временную эволюцию речной системы. До сих пор не были изучены историческое распространение и расселение эндемичных карповых в Восточной Азии, а также возможная связь между пространственно-временным развитием Янцзы и эволюцией типов икры у этих рыб.

В исследовании, готовящемся к публикации в The Innovation, группа под руководством профессора Се Пина из Института гидробиологии Китайской академии наук реконструировала коэволюционную историю реки Янцзы и её биоразнообразия с повышенным пространственно-временным разрешением и выделила биологические свидетельства геоморфологической динамики Янцзы.

С помощью анализа митохондриальной филогеномики семейства Cyprinidae, откалиброванного по 15 ископаемым образцам, исследователи определили динамику диверсификации, ареал предков и типы икры эндемичных восточноазиатских карповых. Они обсудили возраст, в котором южнотекущая палео-Цзиньшацзян впервые соединилась со средним течением через Первый изгиб и сформировала экосистемы Янцзы, включая речно-озёрные экосистемы в среднем и нижнем течении.

Ключевые выводы:

• До образования Янцзы предки эндемичных восточноазиатских карповых в олигоцене были ограничены югом Восточной Азии между бассейнами палео-Жемчужной реки и палео-Красной реки. В то время палео-Цзиньшацзянь текла на юг к Южно-Китайскому морю примерно по руслу современной Красной реки.
• К _{18 млн лет назад (ма) эндемичные карповые расселились в бассейн Янцзы и эволюционировали в рыб, откладывающих полупелагическую икру. Это указывает, что современная речная экосистема Янцзы сформировалась около границы олигоцена и миоцена (}18–23 ма) в ответ на региональное поднятие поверхности, крупные сдвиговые тектонические процессы и климатические изменения.
• К ~15 ма эндемичная клада восточноазиатских карповых вновь эволюционировала в рыб, нерестящихся клейкой икрой. Это совпало с пиком чистой скорости диверсификации этой клады и высокой интенсивностью восточноазиатского летнего муссона. Это указывает, что к среднему миоцену система Янцзы, вероятно, развилась в высокопродуктивную речно-озёрную экосистему.

На основе филогении эндемичной клады, откалиброванной по ископаемым, это исследование определяет возраст ключевых событий в геологической и экологической эволюции Янцзы и предлагает новую парадигму для реконструкции её геологической и биологической эволюции.