310
Глибоководні риби адаптуються до одних із найекстремальніших умов на Землі. Нове дослідження, що аналізує їхню еволюцію, виявило однакову мутацію у різних видів риб, які еволюціонували в різний час, а також забруднення глибин океану створеними людиною токсичними речовинами.
Риби, що виживають в екстремальних умовах глибоководних середовищ, розвинули однакову генетичну мутацію, незважаючи на те, що еволюціонували окремо і в різні періоди, повідомляють дослідники. Вчені також виявили промислові хімікати в рибах і ґрунті Маріанської западини, що свідчить про те, що створені людиною забруднювачі можуть проникати в одні з найглибших середовищ Землі.
Глибоководні риби розвинули унікальні адаптації, щоб виживати за екстремального тиску, низьких температур і майже повної темряви. Ці види пристосовуються до суворих умов завдяки особливій будові скелета, зміненим циркадним ритмам і надзвичайно чутливому зору для слабкого освітлення або ж використанню інших, не візуальних, органів чуття.
Дослідження глибоководних риб
У новому дослідженні, опублікованому 6 березня в журналі Cell, вчені проаналізували ДНК 11 видів риб, зокрема ліфофрінів, окунців і ящіркових риб, які мешкають у глибинній зоні океану (від 6000 метрів і глибше), щоб краще зрозуміти їхню еволюцію в таких екстремальних умовах. Дослідники використовували пілотовані підводні апарати та дистанційно керовані пристрої для збору зразків з глибин від 1200 до 7700 метрів у Маріанської западини в Тихому океані та інших жолобах в Індійському океані.
Аналізуючи еволюцію глибоководних риб, вчені виявили, що вісім ліній досліджених видів проникали в глибини океану в різні часи: найдавніші могли заселити глибоке море ще в ранньому крейдовому періоді (близько 145 мільйонів років тому), інші – у палеогені (від 66 до 23 мільйонів років тому), а деякі – лише в неогені (від 23 до 2,6 мільйона років тому).
Незважаючи на різні періоди адаптації до глибоководного середовища, всі досліджені риби, які живуть на глибинах понад 3000 метрів, мали однакову мутацію в гені Rtf1, що контролює процес кодування і вираження ДНК. Автор дослідження Кун Ван, еколог з Північно-Західного політехнічного університету, пояснив в інтерв’ю Live Science, що ця мутація незалежно виникла щонайменше дев’ять разів у різних лініях глибоководних риб.
Приклад конвергентної еволюції
Це означає, що всі ці риби незалежно виробили однакову мутацію як адаптацію до глибоководного середовища, а не через спільного еволюційного предка. Це демонструє, наскільки глибоководні умови формують біологію видів.
«Це дослідження показує, що глибоководні риби, хоча й належать до різних гілок еволюційного дерева риб, розвинули подібні генетичні адаптації, щоб виживати в суворих умовах океанських глибин – холоду, темряви і високого тиску», – зазначив іхтіолог Рікардо Бетанкур з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, який не брав участі в дослідженні.
Це явище відоме як конвергентна еволюція – процес, під час якого неспоріднені види незалежно розвивають подібні риси у відповідь на схожі умови. «Це ще раз підтверджує, що еволюція часто використовує одні й ті самі рішення, коли стикається зі схожими викликами – у цьому випадку адаптація до екстремальних умов глибокого моря», – додав Бетанкур.
Забруднення навіть у найглибших місцях океану
Експедиції також виявили штучні забруднювачі в Маріанської та Філіппінської западини. Дослідники виявили поліхлоровані біфеніли (PCB) – токсичні хімічні речовини, які використовувалися в електричних приладах до їхньої заборони в 1970-х роках, – у печінці глибоководних ліфофрінів.
Крім того, високі концентрації PCB і полібромованих дифенілових ефірів (PBDE), які застосовувалися як вогнезахисні добавки в споживчих товарах, були знайдені у зразках донних відкладень на глибинах понад 10 000 метрів в Маріанської западини. Попередні дослідження також виявили хімічні забруднювачі та мікропластик у Маріанському жолобі. Нові дані ще раз підтверджують, що навіть найвіддаленіші екосистеми Землі зазнають впливу людської діяльності.
