Гипотеза, объясняющая разнообразие рыб

Одно из сенсационных открытий эволюционной биологии конца XX в. состоит в том, что огромное разнообразие видов может возникнуть от немногих общих предков за очень непродолжительный период - какие-нибудь десятки тысяч лет. Если бы речь шла о быстро размножающихся бактериях, было бы неудивительно: у них за это время сменилось бы огромное число поколений. А здесь рыбы, сложно организованные и не столь быстро размножающиеся. Но факт остается фактом: в африканском оз.Виктория обитает около 500 эндемичных видов рыб (из семейства цихлидовых) с различающимися экологическими нишами. Есть, к примеру, питающиеся планктоном; есть настоящие хищники, нападающие на других рыб; а есть специализирующиеся на питании моллюсками и даже икрой других видов.

Судя по молекулярно-генетическим данным, эти виды цихлид - близкие родственники, а образование всего веера наблюдаемых форм произошло совсем недавно, поскольку 15 тыс. лет назад оз.Виктория, по свидетельствам геологов, полностью высыхало. (Правда, в последнее время появились сведения о том, что начало дивергенции видов уходит в более далекое прошлое - до 200 тыс. лет назад.) Дело в том, что некоторые виды могли пережить засуху в сохранявшихся небольших водоемах, а при новом обводнении, оказавшись вместе в одном большом озере, образовать гибриды. Такая генетическая гетерогенность небольшого исходного набора видов, видимо, способствовала видообразованию в том или ином направлении.

Нужно упомянуть, что для этой группы рыб характерны две особенности: специфическое устройство челюстного аппарата, которое обеспечивает довольно быстрые (в эволюционном масштабе) перестройки в зависимости от характера добычи, и тонкая дифференциация видов по окраске самцов, особенно в брачный период, что важно для полового отбора.

Исследователи также обратили внимание на то, что в озерах Виктория и Малави (Ньяса) число видов цихлид необычайно велико, а в реках озерных бассейнов очень мало. Отсюда был сделан вывод: возникновение разнообразия связано именно с озерами, но не с реками. Однако, как недавно выяснилось, данное положение не может быть распространено на другие районы Африканского континента. Д.Джойс из Университета Халла (Великобритания) совместно с коллегами из Швейцарии, Южной Африки и Австрии обнаружили (Joyce D.A., Lunt D.H., Bills R. et al. // Nature. 2005. V.435. P.90-95), что в верховьях Конго, в верхнем и среднем течении Замбези, в реках Окованго, Кунене и Лимпопо (все они текут южнее и западнее Восточно-Африканского рифта) обитают целые группы близкородственных видов цихлид. Проведя анализ их митохондриальной ДНК, исследователи обнаружили множество близких гаплотипов (нерекомбинирующих участков) мтДНК, которые произошли, видимо, от небольшого числа родительских линий. По результатам анализа была построена кладограмма родственных связей в пределах всей группы. Ее общая структура оказалась очень похожей на ту, что ранее была выявлена для цихлид крупных озер Восточной Африки (кстати, данные по ним также были включены в анализ).

Вся совокупность полученных данных позволила авторам выдвинуть гипотезу происхождения близкородственных видов речных цихлид от предков, обитавших в огромном (занимающем не менее 60 тыс. км2) оз.Макгадикгади, которое существовало около 52 тыс. лет назад на севере нынешней Ботсваны. Резкие изменения климата, характерные для эпохи плейстоцена, приводили к сильным колебаниям уровня озера: при максимуме глубина была не меньше 50 м, а площадь расширялась до 120 тыс. км2. Но в голоцене оно постепенно исчезло, а 2 тыс. лет назад представляло собой временно возникающую лагуну в дельте Окованго. Однако память об этом озере сохранилась в высоком видовом разнообразии рыб, населяющих теперь реки, когда-то с ним связанные.

Источник:vivovoco.rsl.ru