В ходе экспедиции к горным озерам в истоках реки Авача ученые КамГУ им. Витуса Беринга и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова изучили влияние экологических факторов на эволюционные процессы, проходящие в разделенных популяциях рыб семейства лососевых - гольца.
Основным объектом изучения стали два ледниковых озера — Медвежье (Безымянное) и Верхне-Авачинское, расположенные на территории памятника природы «Озера вокруг вулкана Бакенинг». Глубина этих водоемов достигает 42 метров, они соединены между собой протокой и населены оседлыми популяциями гольца-мальмы.
Оценка роли экологических факторов в эволюционных адаптациях — один из современных трендов эволюционной биологии. Важнейший фактор — разнообразие кормовых объектов, доступных дивергирующим группам животных. Результаты этой экспедиции не только расширят наше понимание о локальных адаптациях в суровых условиях высокогорья, но и откроют новые перспективы для исследований в области эволюционной биологии.
- Дарья Паничева, заведующая Молодежной лабораторией исследования антропогенной динамики экосистем КамГУ им. Витуса Беринга
В ходе исследований ученые обнаружили, что в каждом из озер независимо происходит экологическое видообразование. В Медвежьем озере выявлены две различные формы гольца — одна специализируется на питании молодью нерки, другая — донными беспозвоночными. В Верхне-Авачинском озере эволюционный процесс пошел дальше — здесь обнаружены три формы: хищная и две бентосоядные (прибрежная и глубоководная).
Интересно, что, несмотря на схожесть озер по размерам, форме и глубине, набор фенотипов гольцов в них различается. Более того, существуют различия между хищными формами из этих и соседних озер. Мы считаем, что в водоемах произошли независимые эволюционные события.
- Николай Мельник, научный сотрудник Молодежной лаборатории исследования антропогенной динамики экосистем КамГУ им. Витуса Беринга и научный сотрудник Лаборатории экологии низших позвоночных ИПЭЭ РАН
Для понимания механизмов эволюции ученые собрали образцы всех звеньев пищевой цепи — от микроводорослей до взрослых рыб, чтобы определить конкретные геномные преобразования, произошедшие в ходе разделения форм гольцов.
Полученные данные помогут ученым понять, как разнообразие кормовых объектов влияет на эволюционное разделение видов и форм в сходных условиях обитания.
Исследование проводилось в рамках Межведомственной комплексной программы научных исследований Камчатского полуострова при поддержке сети природных парков «Вулканы Камчатки».
