Аннуальные (однолетние или сезонные) рыбы группы «киллифиш» из отряда Карпозубообразные широко распространены в тропиках, где зачастую населяют небольшие пересыхающие водоёмы. Данные рыбы выделяются среди всех позвоночных своей уникальной способностью впадать в состояния эмбриональных диапауз – временное явление полной или частичной остановки развития и метаболизма зародыша. Киллифиш характеризуются короткой (обычно менее года) продолжительностью жизненного цикла, а их эмбрионы – исключительной устойчивостью к негативным факторам окружающей среды. Икра киллифиш в период засухи сохраняет жизнеспособность в течение нескольких месяцев или даже лет, находясь в грунте. Эти особенности делают киллифиш популярными модельными объектами для изучения диапауз позвоночных, биологии старения, стрессоустойчивости и эволюции жизненного цикла. Во многих сравнительных исследованиях в качестве популярной модели «несезонной» киллифиш зачастую используется популярный аквариумный вид – западноафриканский стальной афиосемион Fundulopanchax gardneri. Тем не менее, его развитие практически не изучалось, и оставалось неясным, включает ли оно диапаузы.
Мы впервые подробно исследовали эмбриональное развитие стального афиосемиона, обращая основное внимание на формирование сомитов, органов чувств, скелета, пигментов окраски, мускулатуры и кровеносной системы (Рис. 1). Было обнаружено, что в раннем онтогенезе F. gardneri, существуют одна или две факультативные остановки процессов развития, сходные с таковыми для безусловно аннуального вида киллифиш Austrofundulus limnaeus. Эмбрионы одного возраста и из одной кладки икринок могут существенно различаться по размерам тела и внешнему виду, демонстрируя «быструю» (с прямым развитием) и «медленную» (с диапаузами) онтогенетические траектории (Рис. 2). Подобная разница имеет большое биологическое значение для выживания: выклев из икры происходит в разное время, что увеличивает шанс на попадание хотя бы части мальков в благоприятные для выживания условия среды. Однако, по сравнению с A. limnaeus, эти остановки выглядят скорее как «менее выраженные» варианты диапаузы и полностью исчезают при повышении температуры воды.
Таким образом, стальной афиосемион выглядит скорее «промежуточным звеном» между сезонными и несезонными видами киллифиш. Этот вывод поддерживает старую гипотезу о близости F. gardneri к предку для современных аннуальных видов. Одновременно с этим, признание F. gardneri в качестве репрезентативной аннуальной/неаннуальной модели представляется преждевременным.
Работа опубликована в авторитетном научном журнале “Developmental Dynamics”. V. Borisov, F. Shkil, D. Seleznev, S. Smirnov. (2023). Is African non-annual killifish Fundulopanchax gardneri (Teleostei; Cyprinodontiformes; Nothobranchiidae) true non-annual? DOI: 10.1002/dvdy.668