Вторжение нильского окуня вызвало генетические проблемы у эндемичных цихлид озера Виктория, показывают анализы

Важные новости

Спровоцировано вторжение нильского окуня генетические узкие места в эндемичных цихлидах озера Виктория, как показывают анализы

На фото слева — нильский окунь, прожорливый хищник, завезенный в озеро Виктория людьми для удовлетворения потребностей в мясе в 1950-х годах. Справа показаны несколько видов эндемичных цихлид, которые заметно пострадали. Популяции некоторых из этих видов сократились настолько, что их геномная структура оставалась значительно измененной даже после того, как их численность снова выросла. Фото: Минами Имамото, Масато Никайдо

Новые данные показывают, что появление экзотического нильского окуня в озере Виктория оказало долгосрочное воздействие на генетическое разнообразие различных местных видов цихлид, сообщают ученые из Токийского технологического института. Благодаря крупномасштабному сравнительному геномному анализу исследователи нашли в коллективном геноме нескольких видов конкретные доказательства того, что этот искусственно завезенный окунь уничтожил многие местные популяции рыб, вызвав «эффект узкого места».

Неосторожное внедрение экзотических видов Занесение видов человеком в экосистемы может привести к поистине катастрофическим результатам, что уже доказано снова и снова. Одним из трагических примеров является заселение нильского окуня, крупной пресноводной рыбы, обитающей в водоемах Африки, в самое большое озеро Африки – озеро Виктория.

Завезенный в озеро Виктория в 1950-х годах для удовлетворения коммерческого спроса на его мясо, нильский окунь опустошил местные популяции рыб, известных как гаплохроминовые цихлиды. По оценкам экспертов, к 1990-м годам из-за этого свирепого хищника вымерло более 200 видов эндемичных цихлид.

Интересно, что оставшиеся виды также могли сильно пострадать от серьезной потери популяции, вызванной нильским окунем, поскольку такие события имеют тенденцию уменьшать генетическое разнообразие выживших групп. Однако насколько сильно интродукция нильского окуня повлияла на генетическую структуру цихлид, остается неясным.

На этом фоне исследовательская группа из Токийского технологического института (Tokyo Tech) Высшего университета передовых технологий Исследования SOKENDAI в Японии и Танзанийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства в Танзании решили пролить некоторый свет на этот вопрос.

В своем последнем исследовании, опубликованном в журнале Molecular Biology and EvolutionИсследователи провели крупномасштабный сравнительный геномный анализ нескольких видов цихлид, эндемичных для озера Виктория, что позволило получить подробное представление о влиянии инвазивного нильского окуня с момента его появления в этой среде. В команду входили доцент Масато Никайдо и докторант Минами Имамото из Токийского технологического института.

Вторжение нильского окуня вызвало генетический узкие места в эндемичных цихлидах озера Виктория, как показывают анализы

Это исследование проясняет влияние инвазивного нильского окуня на генетическую структуру гаплохроминов в озере Виктория. Фото: Токийский технологический институт

С помощью геномного анализа, включавшего 137 видов гаплохроминов, исследователи обнаружили, что четыре вида из залива Мванза (расположенного в южной части озера) испытали так называемое «узкое место». Говоря простым языком, популяция этих видов сократилась настолько, что генетическое разнообразие внутри популяции значительно уменьшилось.

Дальнейшие исследования исследователей выявили нильского окуня как виновника наблюдаемых изменений в генетической структуре этих четырех видов. «Время возникновения бутылочного горлышка, которое началось в 1970-х–1980-х годах и закончилось в 1990-х–2000-х годах, соответствовало историческим записям исчезновения этих эндемичных хаплохромин и последующего возрождения», — объясняет Никайдо. «Это, вероятно, связано с интродукцией нильского окуня в коммерческий спрос в озеро Виктория в 1950-х годах».

Из четырех видов исследователи отметили, что питающиеся икрой цихлиды Haplochromis sp. «matumbi hunter» и Haplochromis microdon испытали особенно серьезные эффекты бутылочного горлышка. Для matumbi hunter этот эффект был настолько выражен, что его геном значительно отличался даже от геномов близкородственных видов.

«Наши результаты подтверждают существовавшую ранее гипотезу о том, что плотоядные рыбы, включая икроядных, должны были испытывать более сильное «узкое место», — отмечает Никайдо. — В этом исследовании впервые показано влияние роста численности нильского окуня на генетическую структуру Гаплохромины озера Виктория», — добавляет он.

Стоит отметить, что потеря генетического разнообразия из-за краткосрочных эффектов «узких мест» может серьезно затруднить приспособленность и адаптивность вида в долгосрочной перспективе. Таким образом, в совокупности эти новые открытия дают предостерегающую историю о том, насколько вредной может быть интродукция экзотических видов, даже для видов, переживших исчезновение.

Исследователи выявили виды, которым был нанесен серьезный ущерб из-за интродукции Нильский окунь дает новое понимание природоохранной биологии.

Генетическая оценка может предложить практические решения для защиты местной фауны, например обнаружение видов, нуждающихся в срочной защите, и создание зон, запрещенных для рыболовства. Примечательно, что некоторые виды цихлид, ранее считавшиеся вымершими, постепенно открываются заново. Кроме того, разработка природоохранных стратегий, основанных на сравнительной геномике, может способствовать возрождению экосистемы.

Дополнительная информация: Минами Имамото и др., «Серьезное узкое место повлияло на геномику». Структура цихлид, питающихся яйцами, в озере Виктория, Молекулярная биология и эволюция (2024). DOI: 10.1093/molbev/msae093

Информация журнала: Молекулярная биология и эволюция

Предоставлено Токийским технологическим институтом

Новости сегодня

Последние новости