Учёные раскрыли генетическую загадку асимметричной головы африканской цихлиды

Предпочитаемое направление атаки цихлиды соответствует её асимметричной форме головы: рыба атакует добычу либо справа, либо слева, в зависимости от изгиба головы. Автор: Вэйвэй Ли

Почти все животные имеют симметричное тело. Двусторонняя симметрия практически универсальна в животном мире, и лишь редкие исключения, такие как пятилучевые морские звёзды или крабы с одной большой и одной маленькой клешнёй, нарушают это правило.

Один из таких примеров — африканская цихлида Perissodus microlepis, обитающая в озере Танганьика. Голова и особенно рот этой рыбы смещены вбок — у одних особей влево, у других вправо.

Цихлида Perissodus microlepis, обитающая в озере Танганьика в Африке. Её голова и рот смещены вбок — либо влево, либо вправо. Автор: Ад Конингс

Как выяснили учёные, эта особенность помогает рыбе охотиться. Цихлида питается почти исключительно чешуёй других рыб: она атакует жертву сзади и снизу, соскабливая чешую загнутыми назад зубами.

Эволюционный биолог Аксель Майер из Констанцского университета и его команда провели масштабный анализ генома, чтобы выяснить, какие гены отвечают за эту асимметрию. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Исследователи изучили 102 особи, провели генетические анализы и выполнили около 1000 микро-КТ-сканирований на рыбу для 3D-анализа морфологии. В результате они идентифицировали 72 региона в геноме, связанных с развитием асимметричной формы головы.

«Наше исследование показывает, что за асимметрию отвечает не один ген, а множество генов, распределённых по всему геному», — поясняет Аксель Майер.

Интересно, что в популяции цихлид соотношение «левосторонних» и «правосторонних» особей колеблется каждые 4-5 лет, но в долгосрочной перспективе остаётся стабильным — 50:50. Ведущий автор исследования Сяомэн Тянь объясняет это эволюционным балансом: если, например, становится больше «левосторонних» рыб, их добыча начинает чаще следить за атаками слева, давая преимущество «правосторонним» особям — и наоборот.

Учёные также выяснили, что предпочтение в направлении атаки связано с асимметричной активацией генов в левом или правом полушарии мозга рыбы. Таким образом, морфология и поведение цихлид тесно связаны и имеют общую генетическую основу.

Подробнее: Xiaomeng Tian et al, Insights into the genetic basis of bilateral head asymmetry in a scale-eating cichlid fish, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw4406