Полезные шипики. Исследовано направление морфологической изменчивости костных структур диадромных и пресноводных рогатковых рыб Евразии

Морские по происхождению бычки-подкаменщики семейства рогатковых — представители одной из наиболее распространённых и богатых видами группы рыб, обитающие в солоноватых и пресных водах Северного полушария. В настоящее время их насчитывается более 100 видов.

Колоссальная экологическая пластичность позволила им занять все биотопы от прибрежных морских и солоноватых вод до глубоководных озер Голарктики. Столь высокий адаптивный потенциал сопровождается высокой морфологической изменчивостью. При этом повсеместно встречаются и параллелизмы — сходные признаки или их комбинации в когда-то разошедшихся родственных группах. Всё это вызывает огромные сложности для учёных-систематиков при определении границ видов и необходимость поиска надежных диагностических признаков.

Результаты исследования опубликованы в журнале Zoologischer Anzeiger.

Потенциально полезными в этом отношении оказались небольшие костные структуры, называемые шипиками (видоизмененные чешуи), которые находятся в коже у большинства бычков-подкаменщиков Голарктики. Характер распространения шипиков на коже и их форма достаточно давно используется в систематике этой группы рыб.

Однако, несмотря на продолжительный период исследований, до сих пор оставался нераскрытым вопрос о направлении морфологической изменчивости этих костных структур, их ценности для таксономических и филогенетических исследований. Старший научный сотрудник Лаборатории ихтиологии Национального научного центра морской биологии им. А. В. Жирмунского ДВО РАН Павел Савельев в новом исследовании выяснял: в чём ценность формы шипиков как признака? И каковы закономерности её изменчивости внутри родственных групп и между ними?

В ходе работы сделаны препараты лоскутков кожи размером до 10×10 мм, проведенные через красящий раствор. Костные структуры (в данном случае шипики) при этом окрашиваются, кожа делается прозрачной. При помощи бинокулярных стереомикроскопов получена серия снимков в высоком разрешении, которая и послужила основой для исследования.

На примере ряда изученных видов было установлено 3 морфологических типа шипиков. Наблюдается закономерное изменение кожных костных структур: от массивных у древних видов к более тонким и слабо окостеневшим у более молодых видов. Вероятно, при адаптации к пресным водам у этих морских по происхождению рыб необходимость в мощном покровном вооружении постепенно отпала, так как количество хищников вокруг уменьшилось.

Оказалось, что типы кожного вооружения не строго соответствуют современным представлениям о родственных отношениях изученных рогатковых ввиду параллельной эволюции признаков у этих рыб. Учёным показана видоспецифичность шипиков, наибольшая в давно разошедшихся родственных группах, предоставляющая возможность использования этих структур в целях диагностики видов и установления скрытого видового богатства.

Для проверки таксономических, филогенетических и биогеографических гипотез особую ценность представляют исследования морфологии кожного вооружения в разделённых и удалённых друг от друга популяциях широко распространенных видов бычков.

Павел Савельев, старший научный сотрудник Лаборатории ихтиологии ННЦМБ ДВО РАН

Фото на обложке: бычок-подкаменщик Черского Cottus czerskii Berg, 1913. Предоставлено Национальным научным центром морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН