• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.12.2024
Андрей Папиш
6 139

Предком морских чертей назвали существо с морского дна

5.1

Ниже отметки в один километр в водах Мирового океана обитают морские черти — пугающе необычный и многообразный отряд лучеперых рыб. Как в столь недружелюбной и холодной среде возникла такая пестрая группа животных? От кого они произошли? На эти вопросы попыталась ответить международная группа биологов — и их выводы оказались контринтуитивны.

Модель удильщиков
Модель удильщиков Thaumatichthyidae с характерной челюстью, которую называют «волчьим капканом». Экспонат выставлен в Американском музее естественной истории / © Wikimedia commons, Ryan Schwark.

Новая среда обитания для живых существ — это прежде всего новые экологические возможности. Вид, заселивший незнакомую зону, может быстро распределиться по различным нишам, диверсифицироваться и надолго там закрепиться. Так, например, случилось с цихлидами.

В недавнем исследовании биологи обнаружили у этих рыб «ген любопытства». Он позволил цихлидам более чем успешно расселиться в африканском озере Танганьика, по объему оно третье в мире. Достаточно сказать, что их там около 250 видов.

Но не всякая среда настолько комфортная и вольная. Океан глубже километра, где начинается батипелагическая зона, достаточно суровое место. Там отсутствует солнечный свет, холодно — температура воды не превышает 4°C, давление достигает сотен атмосфер, есть почти нечего.

В таких недружелюбных условиях обитают морские черты, они же удильщикообразные (Lophiiformes). Их насчитывают более 350 видов, а четыре из пяти подотрядов водятся на морском дне. Единственный подотряд — глубоководные удильщики (Ceratioidei) — живет в толще Мирового океана, на глубине до трех километров.

Откалиброванное филогенетическое дерево морских чертей Lophiiformes / © Nature Ecology & Evolution, Elizabeth Christina Miller et al.

От прочих обитателей океана удильщиков отличает характерная «удочка» со светящейся приманкой и ярко выраженный половой диморфизм: самцы буквально паразитируют на самках. Стоит отметить, что в процессе эволюции эти рыбы приобрели всевозможные формы тела: шарообразные, плоские, вытянутые и совсем уникальные, как, например, у каулофриновых.

Существует несколько гипотез, объясняющих такое разнообразие — неясным остается, как удильщики колонизировали глубоководную среду? Была ли она препятствием или стимулом? Каким был образ жизни их предка? Ответы попыталась найти международная группа биологов. Они провели самый крупный филогенетический анализ морских чертей и выявили вероятного предка этих рыб, а также раскрыли детали их эволюционного развития. Результаты опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

Выборка состояла из 132 видов морских чертей (то есть 37,8% от всего разнообразия отряда) — геномные данные охватили 20 из 21 семейства этих рыб. Помимо 152 современных особей, из которых ученые извлекли ДНК, они опирались на узловые ископаемые таксоны и калибровали филогенетическое дерево по геологическим маркерам. Всего авторы статьи построили восемь эволюционных деревьев.

Эволюция тела у морских чертей / © Nature Ecology & Evolution, Elizabeth Christina Miller et al.

Шесть из них показали, что удильщикообразные зародились 92-61 миллион лет назад, в меловом периоде (145-66 миллионов лет назад). Наиболее интересная группа глубоководных удильщиков отделилась, по разным версиям, либо в палеоцене, примерно 58 миллионов лет назад, либо в позднем эоцене — 40-34 миллиона лет назад. Такой разброс, как подчеркнули ученые, говорит о том, что переход в глубоководную среду не был связан с геологическими процессами.

Наиболее вероятный предок этих удильщиков обитал на морском дне на разных глубинах. Это опровергает гипотезу, что глубоководные виды перебрались в батипелагиаль с мелководья. Судя по всему, было наоборот: они поднялись из бентосной зоны.

Также усредненная модель всех реконструкций помогла выявить, что освоение новой среды привело к поиску новых и необычных строений: у удильщиков увеличились челюсти, уменьшились глаза, тело сжалось с боков, активно менялась форма черепа, а у некоторых видов голова стала огромной.

«Идея о том, что бедная ресурсами однородная среда — например, окруженная со всех сторон только водой — может породить разнообразие форм тела и черепа, действительно контринтуитивна в этой области. Когда рыбам приходится взаимодействовать с различными объектами, такими как кораллы и растения на мелководье, песок и камни на морском дне, именно тогда мы ожидали бы от рыб большого разнообразия форм. Вместо этого наблюдаем ее у глубоководных видов, которым не с чем взаимодействовать, кроме воды», — отметила Роза Фоше, соавтор статьи и сотрудница факультета биологических наук в Университете Райса (Хьюстон, Техас, США).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Позавчера, 11:06
ПНИПУ

Процветание страны требует регулярного отслеживания устойчивости каждого региона, то есть его способности поддерживать качество жизни, адаптироваться к изменениям и использовать возможности для долгосрочного развития. Традиционные методы оценки требуют участия большого числа экспертов, что приводит к существенным затратам, а их результаты часто зависят от личного мнения. Кроме того, существующие аналитические программы не позволяют оперативно реагировать на такие непредвиденные ситуации, как климатические изменения или экономические кризисы. Студенты и ученые Пермского Политеха и НИУ ВШЭ разработали систему автоматической оценки устойчивости регионов, которая решает все эти проблемы и позволяет людям целесообразно выбирать комфортное место для проживания. Аналогов разработки в стране пока нет.

Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно