Н. Мельник, Д. Зленко https://t.me/territoryofscience
Ученые из Камчатского государственного университета им. Витуса Беринга (КамГУ) и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) выявили три четко различающиеся экологические формы одного вида рыб, которые адаптировались к разным условиям обитания в пределах водоема.
Работу выполнили специалисты КамГУ им. Витуса Беринга совместно с коллегами из ИПЭЭ РАН под руководством заведующей молодежной лабораторией исследования антропогенной динамики экосистем КамГУ им. Витуса Беринга Дарьи Паничевой.
Н. Мельник, Д. Зленко https://t.me/territoryofscience
«Подобные исследования имеют большую практическую значимость для нашего региона. Они позволяют лучше понять биологические ресурсы Камчатки и Курильских островов, что важно для их рационального использования и охраны. Кроме того, такие работы повышают научный статус нашего университета и укрепляют его позиции в области фундаментальных исследований», — подчеркнула и.о. ректора КамГУ им. Витуса Беринга Ольга Ребковец.
В озере Глухое ученые обнаружили три формы южной мальмы, которые кардинально отличаются друг от друга по размерам и способу питания. Пелагическая хищная форма включает крупных особей до 60 сантиметров, которые специализируются на питании молодью нерки и другими гольцами в толще воды. Бентопелагическая форма состоит из средних по размеру особей до 30 сантиметров, потребляющих преимущественно бокоплавов на склонах озера. Глубоководная бентосная форма объединяет мелких особей до 20 сантиметров, питающихся моллюсками и личинками насекомых на максимальных глубинах.
Озеро Глухое расположено в труднодоступном месте, в средней части острова Парамушир, в четырех километрах от побережья Охотского моря. Площадь озера составляет один квадратный километр, глубина достигает 30 метров, объем воды — 0,02 кубических километра. Водоем возник в позднем плейстоцене в результате подпруживания реки Шумная при экструзии вулкана Ферсмана.
Хотя первые указания на неоднородность популяции оседлых гольцов были отмечены при первом описании озера в 2001 году, до настоящего времени комплексный анализ этой дивергенции не проводился. Новое исследование позволило детально изучить процесс экологической диверсификации южной мальмы.
Н. Мельник, Д. Зленко https://t.me/territoryofscience
Выявленные экологические формы показывают параллелизм с диверсификацией у близкого вида в камчатских озерах: Медвежье, Верхне-Авачинское, Азабачье и Кроноцкое. Это говорит о том, что в сходных условиях эволюционные процессы идут похожими путями.
Предварительный морфометрический анализ — исследование формы и размеров различных частей тела рыб — показал поразительное сходство между экологическими формами из разных озер. При этом степень этого сходства превышает межвидовые различия между южной мальмой и близким видом.
«Получается, что в схожих озерах рыбы развиваются по одному сценарию — природа как будто использует один и тот же "рецепт" для их эволюции», — объяснила Дарья Паничева.
Ученые планируют проанализировать функциональные роли морфологических преобразований каждой из экологических форм и степень сходства их экологических ниш. В долгосрочной перспективе планируется провести полногеномный анализ для выявления генетических основ параллельной дивергенции, идентифицировать ключевые мутации, ответственные за формирование сходных фенотипов, и изучить молекулярные механизмы конвергентной эволюции у географически изолированных популяций.
Полученные результаты будут иметь важное значение для понимания механизмов видообразования у лососевых рыб. Исследование также вносит вклад в изучение биоразнообразия курильских водоемов и процессов формирования экосистем в условиях островной изоляции.
Исследование выполняется в рамках межведомственной комплексной программы научных исследований Камчатского полуострова и сопредельных территорий на 2024-2026 годы. Координатором программы, объединяющей усилия десяти научных организаций, выступил КамГУ им. Витуса Беринга.