В конце ледникового периода в замкнутом озере оказался заперт голец-мальма. И выбраться ему было некуда: со всех сторон вулканические хребты и водопады. Делать нечего — пришлось приспосабливаться к тому, что есть. Одни гольцы освоили охоту на других рыб в открытой воде, другие предпочли собирать еду со дна, третьи ушли на глубину. Каждая группа стала питаться по-своему, нереститься отдельно и постепенно приобрела собственную внешность, так что за тысячелетия из одного вида получилось десять.
Десять видов в одном озере: камчатские рыбы побили мировой рекорд и удивили ученых
Десять видов в изолированном озере: камчатские рыбы побили мировой рекорд
Озеро Кроноцкое на востоке Камчатки — место, где эволюция решила показать, на что способна: десять форм рыб, произошедших от одного предка и живущих в одном водоеме. Не четыре, не пять — а десять. Ученые КамГУ им. Витуса Беринга и Института проблем экологии и эволюции РАН разобрались, как так получилось с точки зрения генетики, и опубликовали результаты в Journal of Ichthyology.
Magnific
Как все началось
Что показала ДНК
Ученые взяли генетический материал у более чем 450 рыб и сравнили их ДНК. Анализ подтвердил: все десять форм генетически различимы и практически не скрещиваются между собой, а внутри этого разнообразия удалось выделить четыре основные линии, хорошо совпадающие с тем, кто что ест и как выглядит.
Дальше всех по пути генетического обособления продвинулись хищные гольцы — те, что охотятся на других рыб.
«В большинстве северных озер таких форм обитает не больше четырех-пяти, даже в очень крупных системах. Здесь их десять, и каждая — самостоятельная эволюционная единица со своей историей. Хищные формы продвинулись по пути обособления дальше других: этому способствовала их длительная эволюция и сложная демографическая история», — объясняет Евгений Есин, научный сотрудник лаборатории исследования антропогенной динамики экосистем КамГУ им. Витуса Беринга.
В ДНК некоторых форм сохранились следы резких сокращений численности — вероятно, после природных катастроф или резких изменений условий в отдельных частях озера, так что эволюция здесь явно шла не по прямой.
Куда делись беглецы
Помимо кроноцких форм, ученые изучили гольцов из соседних изолированных водоемов — кальдеры Узон и нескольких небольших озер. Все они оказались потомками кроноцких рыб, которые когда-то проникли туда через временные водные соединения, а затем оказались отрезаны от основной популяции, и с тех пор живут собственными эволюционными историями в собственных замкнутых мирах.
Зачем это знать
По словам научного сотрудника Ольги Ребковец, исполняющей обязанности ректора КамГУ им. Витуса Беринга, подобные исследования дают практикам именно то, что нужно: конкретные данные о том, какие формы существуют, насколько каждая из них уязвима и почему охранять их следует по отдельности, а не скопом — прежде это было предметом научных догадок, теперь стало задокументированным фактом.
Работа такого рода требует серьезной инфраструктуры, и она появляется: в КамГУ им. Витуса Беринга создается «Кампус первооткрывателей» — в рамках федерального проекта «Создание сети современных кампусов» национального проекта «Молодежь и дети». Современные лаборатории, технопарк, пространства для студентов и исследователей — все это станет частью созвездия из сорока подобных площадок, которые должны появиться по всей стране к 2036 году.
Исследование выполнено в рамках Межведомственной комплексной программы научных исследований Камчатского полуострова на 2024–2026 годы.