Новое исследование, основанное на анализе ДНК, предоставляет убедительные доказательства того, что группа странных на вид рыб, живущих вблизи устья реки Конго, развивается из-за интенсивной гидравлики речных порогов и глубоких каньонов. Исследование, проведенное учеными из Американского музея естественной истории, Городского университета Нью-Йорка и Фордхэмского университета, показывает, что рыбы в этой части реки живут «окрестностями», которые отделены друг от друга бурными водами. поток. В некоторых случаях исследователи обнаружили, что рыбы, живущие менее чем в миле от своих родственников, на самом деле обмениваются очень небольшим количеством генов. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Molecular Ecology, многие из них представляют разные виды.
«На этом очень коротком участке Конго мы находим огромное разнообразие рыб», - сказала Мелани Стиассны, куратор исследования Аксельрода в отделе ихтиологии музея и автор исследования. «Мы также знаем, что эта часть реки относительно молода и возникла всего 3-5 миллионов лет назад. Так что же такого в этой системе, что делает ее такой насосной для видов?»
В течение последних 10 лет Стиасны и ее коллеги, в том числе гидрологи и геологи, изучали нижнее течение реки Конго - последний 200-мильный участок пресноводной реки перед тем, как она впадает в Атлантический океан. Исключительная по глубине, скорости и турбулентности нижняя часть Конго является домом для самых экстремальных порогов в мире. Этот регион также примечателен своим биоразнообразием; ученые выявили более 300 видов обитающих там рыб.
Это разнообразие долгое время казалось озадачивающим ученых, потому что в Нижнем Конго, по-видимому, отсутствуют физические барьеры, которые, если их трудно преодолеть, считаются движущей силой видообразования, препятствуя размножению животных с обеих сторон. Со временем это приводит к тому, что каждая группа развивается отдельно.
Новое исследование, в котором основное внимание уделяется группе пресноводных, обитающих в скалах цихлид рода Teleogramma, подтверждает теорию, давно предложенную Стиасным и другими экспертами: динамические силы самой реки действуют как барьеры, создавая разнообразие, изолируя одних рыб от других так долго, что их популяции идут разными эволюционными путями.
«Генетическое разделение между этими рыбами показывает, что пороги работают как прочные барьеры, удерживая их друг от друга», - говорит ведущий автор Элизабет Альтер из Центра выпускников Городского университета Нью-Йорка и Йоркского колледжа.«Что особенно уникально в Нижнем Конго, так это то, что эта диверсификация происходит в чрезвычайно малых пространственных масштабах, на расстояниях до 1,5 км. Другой такой реки нет».
Исследователи проанализировали геномы более 50 отдельных рыб, представляющих каждую из различных популяций Teleogramma, обитающих в Нижнем Конго. Они обнаружили, что ареалы их видов соответствуют географическим регионам, широко разделенным основными гидрологическими и топографическими барьерами, что указывает на то, что эти особенности, вероятно, являются важными движущими силами диверсификации.
Авторы также отмечают, что эта работа имеет важные последствия для сохранения: около 25 процентов рыб в Нижнем Конго являются эндемичными или встречаются только в этом конкретном месте. Но в настоящее время этот район предлагается в качестве места для строительства крупной плотины.
«Подобная деятельность серьезно нарушила бы эволюционный потенциал этой системы», - сказал Стиассны. Джейсон Мунши-Саут из Фордхэмского университета также был автором этой статьи.