Маленькие бесцветные рыбы, потерявшие зрение миллионы лет назад, помогают ученым уточнить историю подземных экосистем. Пещерные рыбы семейства амблиопсид, обитающие в подземных водах восточной части США, эволюционировали по-разному, утрачивая глаза и окраску. Ученые Йельского университета, Института биологического интеллекта Общества Макса Планка и Базельского университета проанализировали 88 генов, связанных со зрением, у всех известных видов амблиопсид. Работа опубликована в журнале Molecular Biology and Evolution.
Изучая генетические мутации, вызывающие дегенерацию глаз, исследователи разработали своего рода «мутационные часы», которые позволили определить, когда каждый вид начал терять зрение. Оказалось, что гены, связанные со зрением, у древнейшего вида пещерных рыб — озаркской пещерной рыбы (Troglichthys rosae) — начали деградировать около 11 млн лет назад.
Ученые отмечают, что этот метод позволяет определить минимальный возраст пещер, которые колонизировали рыбы, ведь рыбы не начали бы терять глаза, находясь при ярком дневном свете. Таким образом, минимальный возраст некоторых пещер оценивается более чем в 11 млн лет.
Для анализа исследователи реконструировали калиброванное по времени эволюционное древо амблиопсид — древнего и бедного видами отряда пресноводных рыб Percopsiformes — с использованием палеонтологической летописи, геномных данных и сканирований всех ныне живущих видов.
Все виды пещерных рыб имеют сходное анатомическое строение: удлиненное тело, уплощенный череп и редуцированные или отсутствующие брюшные плавники. Болотная рыба (Chologaster cornuta), родственница пещерных рыб, обитающая в мутных поверхностных водах, имеет схожее строение. Хотя у нее сохраняются зрение и пигментация, наблюдается размягчение костей вокруг глаз, которые исчезают у пещерных рыб. Это указывает на то, что пещерные рыбы произошли от общего предка, уже приспособленного к жизни при слабом освещении.
Многие мутации, вызывающие потерю зрения у рыб, аналогичны изменениям, лежащим в основе некоторых глазных заболеваний у человека. Это может быть полезным для медицины: изучение естественных моделей эволюции помогает лучше понять механизмы генетических патологий.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что разнообразие животного мира океана увеличилось благодаря кислороду.
