Глубоководные рыбы эволюционируют по-разному в зависимости от среды обитания

Серебристая окраска топориковой рыбы, обитающей в толще воды глубокого моря, обеспечивает камуфляж в слабо освещённых участках океана. Автор: Крис Мартинес

Новое исследование показало, что виды рыб, обитающие в глубоком море, демонстрируют удивительно широкий спектр форм тела, которые эволюционировали разными путями и с разной скоростью в зависимости от места обитания.

Анализ почти 3000 видов показал большее разнообразие типов телосложения среди пелагических рыб, плавающих в открытой воде, по сравнению с донными видами, проводящими жизнь на океанском дне. Формы тела пелагических рыб варьируются от круглых удильщиков до худощавых угрей, в то время как донные рыбы обычно имеют общую удлинённую, сужающуюся форму.

«Мы обнаружили, что эволюция толкает и тянет форму тела рыб в разных направлениях в зависимости от того, являются ли они донными или пелагическими», — сказала ведущий автор исследования Элизабет Сантос, доцент эволюции, экологии и биологии организмов в Университете штата Огайо.

Исследование было недавно опубликовано в журнале Evolution.

Методы исследования

Сантос и коллеги проанализировали характеристики формы среди лучепёрых рыб, обитающих на глубине 200 и более метров ниже поверхности — части мирового океана, составляющей почти 90% его объёма.

Исследователи обнаружили, что увеличение глубины океана способствовало диверсификации формы тела, и что эволюция происходила быстрее на больших глубинах, чем на мелководье.

Более высокая скорость эволюции была наиболее распространена среди донных обитателей, что говорит о том, что их сходные формы тела являются результатом адаптации более близкородственных видов. В то же время большее разнообразие форм тела у пелагических рыб указывает на возможность того, что колонизация вторгающимися видами привела к сообществу более отдалённо родственных видов.

Элизабет Сантос держит удильщика, пелагического вида глубокого моря, выброшенного на берег в Сан-Диего. Автор: Элизабет Сантос

Влияние темноты на эволюцию

Результаты также проливают свет на то, как жизнь в темноте влияет на эволюцию морских обитателей. Только следовые количества солнечного света могут достигать глубины 200 метров, но этого недостаточно для фотосинтеза, что делает глубокое море разделительной линией, влияющей на то, как рыбы охотятся за пищей.

«В глубокой толще воды вы не видите много крупных, мощных пловцов, потому что это совершенно другая среда. Там темно», — объяснила Сантос. «Поэтому вы видите рыб, которые сидят в воде и ждут, когда еда сама найдёт их».

Отсутствие солнечного света и фотосинтеза в глубоком море также влияет на среду океанского дна. «На мелководье вы часто находитесь в среде, подобной коралловому рифу или лесу водорослей, где организмы осуществляют фотосинтез. Там много объектов для взаимодействия, и это создаёт разнообразие форм тела», — сказала Сантос. «Более глубокое дно имеет тенденцию быть более простым, скучным и илистым, поэтому рыбы, живущие там, не имеют разнообразные формы».

Исследование показывает, что различные типы телосложения глубоководных рыб являются продуктами множественных эволюционных путей, определяемых в основном местоположением.