Глубоководные рыбы, обитающие ниже 9 800 футов (3 000 м), демонстрируют поразительный общий генетический признак – уникальную мутацию гена Rtf1, способствующую изменению кодирования и экспрессии ДНК. Эта генетическая адаптация позволяет организмам успешно выживать в экстремальных условиях, царящих на морском дне.
Исследования показали, что мутация в гене Rtf1 возникала не один раз, а как минимум девять независимых раз в различных эволюционных линиях. Эти данные свидетельствуют о конвергентной эволюции, когда разные виды независимо приходят к сходным решениям для преодоления общих экологических вызовов.
Метаболические и структурные адаптации рыб включают уникальные особенности скелета, изменённые циркадные ритмы и зрительные системы, настроенные на работу при минимальном уровне освещённости или заменённые повышенной зависимостью от других чувств. Такие особенности позволяют организмам противостоять высокому давлению, низким температурам и почти полной темноте.
Объёмное исследование было опубликовано 6 марта в журнале Cell и охватило анализ ДНК одиннадцати видов, включая улиткообразных рыб, кусковых ужей и ящеричных рыб. Образцы собирались с помощью пилотируемых субмарин и дистанционно управляемых аппаратов, что позволило исследователям охватить глубины от 3 900 до 25 300 футов (1 200 до 7 700 м) в Марианской впадине и других глубоководных желобах Индийского океана.
Эволюционный анализ показывает, что восемь различных линий рыб заняли глубоководные зоны в разные периоды истории Земли. Первыми они появились в раннем меловом периоде, около 145 миллионов лет назад, далее последовали представители палеогена (от 66 до 23 миллионов лет назад) и неогена (от 23 до 2,6 миллионов лет назад).
Эколог Кун Ван из NorthweStеrn Polytechnical University подчёркнул, что мутация гена Rtf1 возникала независимо под влиянием схожих экстремальных условий в глубинах. Рикардо Бетанкур из Калифорнийского университета Сан-Диего заметил: «мощное напоминание о том, что эволюция часто использует ограниченный набор генетических решений при столкновении с аналогичными экстремальными условиями».
В исследовании также выявлено проникновение антропогенных загрязнителей в одни из самых отдалённых уголков океана. Полихлорированные бифенилы (ПХБ), исторически применявшиеся в электротехническом оборудовании и запрещённые в 1970-х годах, обнаружены в тканях печени улиткообразных рыб. Поли бромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), использовавшиеся в качестве антипиренов и утратившие популярность в начале 2000-х, выявлены в осадочных корках на глубинах свыше 32 800 футов (10 000 м) в Марианской впадине.
Дополнительные материалы и связанные исследования, включая викторину «Mariana Trench quiz: How deep is your knowledge?», освещают иные аспекты глубинных экосистем – от акустических сигналов акул до эволюционных процессов у пещерных золотых бесчешуйчатых рыб в Китае.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследования показали, что мутация в гене Rtf1 возникала не один раз, а как минимум девять независимых раз в различных эволюционных линиях. Эти данные свидетельствуют о конвергентной эволюции, когда разные виды независимо приходят к сходным решениям для преодоления общих экологических вызовов.
Метаболические и структурные адаптации рыб включают уникальные особенности скелета, изменённые циркадные ритмы и зрительные системы, настроенные на работу при минимальном уровне освещённости или заменённые повышенной зависимостью от других чувств. Такие особенности позволяют организмам противостоять высокому давлению, низким температурам и почти полной темноте.
Объёмное исследование было опубликовано 6 марта в журнале Cell и охватило анализ ДНК одиннадцати видов, включая улиткообразных рыб, кусковых ужей и ящеричных рыб. Образцы собирались с помощью пилотируемых субмарин и дистанционно управляемых аппаратов, что позволило исследователям охватить глубины от 3 900 до 25 300 футов (1 200 до 7 700 м) в Марианской впадине и других глубоководных желобах Индийского океана.
Эволюционный анализ показывает, что восемь различных линий рыб заняли глубоководные зоны в разные периоды истории Земли. Первыми они появились в раннем меловом периоде, около 145 миллионов лет назад, далее последовали представители палеогена (от 66 до 23 миллионов лет назад) и неогена (от 23 до 2,6 миллионов лет назад).
Эколог Кун Ван из NorthweStеrn Polytechnical University подчёркнул, что мутация гена Rtf1 возникала независимо под влиянием схожих экстремальных условий в глубинах. Рикардо Бетанкур из Калифорнийского университета Сан-Диего заметил: «мощное напоминание о том, что эволюция часто использует ограниченный набор генетических решений при столкновении с аналогичными экстремальными условиями».
В исследовании также выявлено проникновение антропогенных загрязнителей в одни из самых отдалённых уголков океана. Полихлорированные бифенилы (ПХБ), исторически применявшиеся в электротехническом оборудовании и запрещённые в 1970-х годах, обнаружены в тканях печени улиткообразных рыб. Поли бромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), использовавшиеся в качестве антипиренов и утратившие популярность в начале 2000-х, выявлены в осадочных корках на глубинах свыше 32 800 футов (10 000 м) в Марианской впадине.
Дополнительные материалы и связанные исследования, включая викторину «Mariana Trench quiz: How deep is your knowledge?», освещают иные аспекты глубинных экосистем – от акустических сигналов акул до эволюционных процессов у пещерных золотых бесчешуйчатых рыб в Китае.