Международная группа исследователей выяснила, откуда могли появиться некоторые уникальные группы рыб Дальнего Востока. Генетические, палеонтологические и географические данные указывают на связь с древним морем Паратетис, существовавшим 34—5 млн лет назад.
Когда-то Паратетис занимал огромную территорию на месте современных бассейнов Черного, Каспийского и Аральского морей. Исследователи предполагают, что водные организмы могли перемещаться оттуда в сторону бассейна Амура. Вероятный маршрут проходил через юг современной Монголии и северо-запад Китая, включая Синьцзян. Ученые называют его Жемчужным путем: особенно убедительным свидетельством существования древней водной связи стали находки раковин пресноводных жемчужниц.
Новое исследование добавляет к этой картине еще одну важную деталь. Ученые получили доказательства того, что по этому пути могли расселиться рыбы — прежде всего дальневосточные красноперки рода Tribolodon.
Красноперки сохранили необычный «морской» навык
Предполагается, что род Tribolodon сформировался в Паратетисе. Это древнее море отличалось значительными колебаниями солености, поэтому обитавшие там организмы сталкивались с постоянно меняющимися условиями. Красноперки в результате приобрели способность нагуливаться в морской воде — свойство, которого нет у других карповых рыб Дальнего Востока.
Похожая история могла произойти с алтайскими османами (Oreoleuciscus), которые сегодня обитают в Монголии и соседних районах России. Их предки, вероятно, также происходили из Паратетиса и переместились в сторону нынешнего ареала по Жемчужному пути.
Однако эволюция этих рыб пошла дальше уже после переселения. Характерные для алтайских османов морфологические и экологические особенности, по мнению авторов работы, сформировались в условиях резко меняющейся среды современной Монголии. Предположительно это произошло в плиоцене–плейстоцене.
ДНК помогла восстановить маршрут древней миграции
Чтобы проверить происхождение групп рыб, исследователи изучили гольянов рода Rhynchocypris — предковой группы для дальневосточных красноперок и алтайских османов. Образцы собирали в бассейне Амура, на северо-востоке Китая и в бассейне Янцзы, в горах Циньлин.
В исследовании также использовали образцы алтайских османов, собранные в Монголии в ходе совместной российско-монгольской биологической экспедиции. Основой генетического анализа стало разнообразие митохондриального гена COI. Полученные результаты сопоставили с палеонтологическими и палеогеографическими сведениями.
Исследование показало еще одну закономерность: во время формирования родов Tribolodon и Oreoleuciscus скорость молекулярной эволюции возрастала, а затем снова снижалась. По мнению авторов, это согласуется с представлением о неравномерном темпе эволюционных изменений и показывает, почему универсальное применение концепции «молекулярных часов» требует осторожности.
Работу выполнили специалисты лаборатории экологии водных сообществ и инвазий ИПЭЭ РАН, Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н. М. Книповича, а также ученые из Китая и Монголии. Исследование опубликовано в международном журнале Genetica.
Что еще почитать о древней эволюции рыб
Тема происхождения и расселения рыб связана с более масштабным изучением эволюции водных животных. Например, Hi-Tech Mail писал о генетическом исследовании тихоокеанского лосося кижуча, позволившем проследить историю его популяций.
О революционных изменениях ихтиофауны Сибири на стыке перми и триаса мы рассказали здесь.