В ведущем научном журнале “Hydrobiologia” опубликована статья, подготовленная сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН в сотрудничестве с коллегами из Белоруссии и ряда регионов России. Эта работа продолжает цикл генетических исследований трехиглой колюшки – небольшой рыбки с колючками на спине и костными щитками, присутствующими на боках, если она живет в соленой воде. Благодаря способности за считанные поколения менять число колючек и щитков, и переходить от морского образа жизни к жизни в пресной воде, эта небольшая рыбка стала «супермодельным» объектом для эволюционных исследований. Экологи тоже активно интересуются этим объектом, поскольку колюшка способна быстро увеличивать численность и становиться важным компонентом экосистем.
В предыдущей работе цикла было показано, что трехиглая колюшка за несколько миллионов лет обогнула Земной шар, расселяясь с востока на запад, и, в конечном счете, вновь достигла своей Родины – Дальнего Востока. При этом были получены убедительные данные, свидетельствующие, что вселение колюшки в Европу происходило не с севера в ледниковый период, как считалось ранее, а с востока и около 30 миллионов лет назад. Более того, для своего расселения она использовала исчезнувший ныне водный путь, соединявший некогда Дальний Восток с современным Понто-Каспийским бассейном. Ему было дано название «Жемчужный путь», поскольку впервые он был выявлен в результате анализа ископаемых находок и современного генетического разнообразия крупных моллюсков – пресноводных жемчужниц и хозяев их личинок – благородных лососей.
Новое генетическое исследование, базирующееся на анализе двух митохондриальных генов, а также значительной части митохондриального генома некоторых особей подтвердило древность популяций трехиглой колюшки бассейна Черного моря, что оказалось особенно важным в связи с новыми палеонтологическими данными. В то же время, работа показала, что потенциал к заселению и освоению новых обширных акваторий у «эволюционной супермодели» не снижается: было зарегистрировано вселение в большие реки Понто-Каспийского бассейна – Волгу, Днепр и Дунай представителей более молодой филогенетической линии данного вида из бассейна Балтики (благодаря случайным перевозкам в воде с хозяйственно-ценными рыбами, а также вследствие саморасселения по каналам). Вселенцы достигли Черного моря и начали расселяться по прибрежным малым рекам, смешиваясь с представителями древней Черноморской линии.
Таким образом, результаты описываемых исследований позволили обнаружить новый путь заселения гидробионтами Понто-Каспийского бассейна и лучше понять механизмы поддержания огромного адаптивного потенциала трехиглой колюшки, одним из которых являются регулярные миграции на огромные расстояния.
Работа имеет и важное прикладное значение, поскольку расселяющаяся трехиглая колюшка становится доминирующим видом в ряде водоемов юга России, например в крупном Пролетарском водохранилище. А ведь для этой маленькой рыбки характерно высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот в мышцах; большое значение этих кислот для здоровья человека показано в последние годы. Таким образом, трехиглая колюшка может служить высококачественным сырьем для производства медицинских препаратов. Кроме того, фаршем из колюшки можно с успехом кормить искусственно выращиваемых лососевых рыб, что было доказано сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН в совместной работе с коллегами из Института биофизики Сибирского отделения РАН.
Выходные данные статьи: N. V. Bardukov, A. A. Bugakov, H. S. Gajduchenko, A. V. Koulish, A. A. Makhrov, A. Panfiliy, A. N. Pashkov, D. S. Petrushkieva, A. N. Reshetnikov, S. I. Reshetnikov, D. Yu. Semenov & V. S. Artamonova, Hydrobiologia 2024. Pathways of invasion of the threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) into the basins of the Black and Caspian seas. https://link.springer.com/article/10.1007/s10750-024-05617-z