Предком морских чертей стало существо, найденное на морском дне.

Новая среда обитания для живых существ открывает новые экологические возможности. Вид, освоивший незнакомую территорию, способен быстро занять различные ниши, диверсифицироваться и надолго закрепиться там. Ярким примером являются цихлиды.

В недавнем исследовании биологи выявили у этих рыб «ген любопытства», благодаря которому цихлиды смогли успешно расселиться в африканском озере Танганьика, третьем по величине в мире. Достаточно сказать, что там обитает около 250 видов этих рыб.

Однако не каждая среда является настолько комфортной и свободной. Океан на глубине свыше километра, где начинается батипелагическая зона, представляет собой довольно суровое место. Здесь отсутствует солнечный свет, температура воды не превышает 4°C, давление достигает сотен атмосфер, и пищи почти нет.

В таких неблагоприятных условиях обитают морские черти, также известные как удильщикообразные (Lophiiformes). Их насчитывается более 350 видов, причем четыре из пяти подотрядов обитают на морском дне. Единственный подотряд — глубоководные удильщики (Ceratioidei) — живёт в толще Мирового океана на глубине до трех километров.

Удильщиков отличает характерная «удочка» с светящейся приманкой и ярко выраженный половой диморфизм: самцы фактически паразитируют на самках. Следует отметить, что в процессе эволюции эти рыбы приобрели разнообразные формы тела: шарообразные, плоские, вытянутые и даже уникальные, как, например, у каулофриновых.

Существует несколько гипотез, объясняющих такое разнообразие: как удильщики колонизировали глубоководную среду? Являлась ли она препятствием или, наоборот, стимулом? Какой был образ жизни их предков? Ответы на эти вопросы попыталась найти международная группа биологов. Они провели крупнейший 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 включала 132 вида морских чертей (то есть 37,8% от всего разнообразия отряда) — геномные данные охватывали 20 из 21 семейства этих рыб. Помимо 152 современных особей, из которых учёные извлекли ДНК, они опирались на узловые ископаемые таксоны и калибровали филогенетическое дерево по геологическим маркерам. В общей сложности авторы статьи построили восемь эволюционных деревьев.

Шесть из них показали, что удильщикообразные появились 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, около 58 миллионов лет назад, либо в позднем эоцене — 40-34 миллиона лет назад. Такой разброс, как подчеркнули учёные, указывает на то, что переход в глубоководную среду не был связан с геологическими процессами.

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

Кроме того, усредненная модель всех реконструкций показала, что освоение новой среды привело к появлению 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 противоречит интуиции в этой области. Когда рыбам приходится взаимодействовать с различными объектами, такими как кораллы и растения на мелководье, песок и камни на морском дне, мы ожидали бы от рыб большого разнообразия форм. Вместо этого наблюдаем его именно 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).