Разнообразие рыб как память об исчезнувшем озере
Одно из сенсационных открытий эволюционной биологии конца ХХ века – это получение убедительных свидетельств того, что огромное разнообразие видов может возникнуть от немногих общих предков за очень непродолжительный период – какие-нибудь десятки тысяч лет. Удивительно, что речь идет не о быстро размножающихся бактериях, у которых бы за это время сменилось огромное число поколений, а о рыбах – существах, сложно организованных, и не столь быстро размножающихся. Но факт остается фактом – в африканском озере Виктория обитает около 500 эндемичных (т.е. не встречающихся в других местах) видов – представителей семейства цихлидовых, занимающих в озере разные экологические ниши (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, все эти виды - близкие родственники, а образование всего веера наблюдаемых форм произошло совсем недавно, поскольку 15 тыс. лет тому назад озеро Виктория полностью высыхало (таковы по крайней мере свидетельства геологов). Правда, в последнее время появились сведения о том, что начало дивергенции видов может быть отодвинуто в более далекое прошлое – до 200 тыс. лет. Дело в том, что некоторые виды могли пережить засуху в оставшихся небольших водоемах, а при новом обводнении, оказавшись вместе в одном большом озере, образовать гибриды. Такая генетическая гетерогенность небольшого исходного пула видов могла способствовать пластичности видообразования в том или ином направлении. Нужно упомянуть также о двух характерных особенностях этой группы рыб: во-первых, специфическое устройство челюстного аппарата, позволяющее осуществлять довольно быстрые (в эволюционном масштабе) перестройки в зависимости от характера добычи, а во-вторых, тонкая дифференциация видов по окраске самцов, особенно в брачный период, и отсюда - важность полового отбора.
Исследователи обратили также внимание на то, что несмотря на необычайно большое число видов цихлид в озерах Виктория и Малави (Ньяса), в близлежащих реках их очень мало. Отсюда был сделан вывод, что возникновение разнообразия связано именно с обитанием в озерах, но не в реках. 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 обнаружили1, что в реках, располагающихся южнее и западнее Восточно-Африканского рифта, а именно, в верхнем течении Конго, в верхнем и среднем течении Замбези, в реках Окованго, Кунене и Лимпопо, обитают целые группы близкородственных видов цихлид. Анализ их митохондриальной ДНК позволил построить кладограмму 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): множество близких гаплотипов, которые в свою очередь произошли видимо от небольшого числа родительских гаплотипов, между собой ранее разошедшихся гораздо сильнее. Вся совокупность полученных таким образом данных позволила авторам выдвинуть гипотезу о том, что близкородственные виды цихлид, населяющие реки к югу и западу от Восточно-Африканского рифта, произошли когда-то от общих предков, обитавших в огромном (занимающем по крайней мере 60 тыс. кв. км) озере Макгадикгади (Makgadikgadi), которое существовало по крайней мере 52 тыс. лет тому назад на территории севера нынешней Ботсваны. Резкие изменения климата, характерные для эпохи плейстоцена, приводили к сильным колебаниям уровня озера, а соответственно и его площади (при максимальном уровне глубина его была не меньше 50 м, а площадь – около 120 тыс. кв. км.). В голоцене озеро постепенно исчезло, а 2 тыс. лет тому назад оно 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 связанных.
© Гиляров А.М.,
доктор биологических наук
Москва
1Joyce D.A., Lunt D.H., Bills R. et al. 2005. An extant cichlid fish radiation emerged in a extinct Pleistocene lake // Nature. V. 435. P. 90-95.
|
