Автор Тема: Еволюцията на цихлидите  (Прочетено 8277 Пъти)

0 Потребители и 1 Гост преглеждат тази тема.

Неактивен Boby_

  • Цихлидиот
  • Aquaportal мениджър
  • *****
  • Публикации: 3 635
  • Нас. място: София
  • Пол: Мъж
    • Моите аквариуми - описание, снимки и история.
Еволюцията на цихлидите
« : вторник, 10 март 2009 г., 12:15 ч. »
Еволюцията на цихлидите

Автор: Сабине Уилкинс,
Дружество за цихлиди на Нов Южен Уелс - Австралия


превод и допълнителни илюстрации: Boby_

Всички ние сме очаровани от цихлидите и за това може би най-голям принос има тяхното разнообразие и броя видове и вариации. По едно или друго време вероятно сме се чудели откъде са дошли, как са стигнали там, където са, и как е станало така, че има толкова много различни видове цихлиди.
В тази статия ще се опитам да ви дам някои идеи за това как да разрешите за себе си "загадката" на цихлидите.


Tropheus moorii "Mbita" от езерото Танганайка е цихлида, специализирана за остъргването на алги.
Разположението на устата и формата на тялото й позволяват да стои почти хоризонтално в прибойната зона, докато се храни.


Цихлидите са вторични сладководни риби. Това значи, че те са се развили от морски риби, които са заселили сладководни басейни. Това им дава едно голямо предимство пред видовете, чиито предци никога не са живели в морето – вторичните сладководни риби имат много по-голяма поносимост към сол от първичните, което им дава възможност да се заселват във води с високо съдържание на разтворени минерали.

Първите цихлиди вероятно са населявали реките на Африка, където все още могат да бъдат открити някои видове. Преди много време Великият Африкански разлом разцепил река Конго и нахлуващите води на сегашната река Малагараси били уловени в капана на разлома, като така формирали езерото Танганайка. Водата вече не била течаща, затова слънцето и геотермалната енергия от дъното на разлома успели да я затоплят. По същото време в нея се разтваряли голямо количество соли от скалите по дъното на езерото, което направило новоформираното езеро почти непригодно за първични сладководни риби. За цихлидите обаче това било езерото на мечтите – богато на храна и с почти липсваща конкуренция.


Езерото Танганайка - изглед от космоса


Езерото Танганайка край Махале


Еволюционните адаптации и специализацията възникват по-често и по-бързо в стабилна среда. Районите с умерен климат с големите си температурни амплитуди и промяна на условията имат сравнително малко биологично разнообразие в сравнение с тропиците, където климатичните условия са доста по-стабилни, което подкрепя тази теория. В стабилна среда индивидите, които са развили адаптации или промени в поведението, анатомията или морфологията, които ги разграничават от групата и им позволяват да използват определена част от средата по-ефективно, ще имат предимство пред останалите, с които се конкурират. От друга страна в променлива среда е предимство да си способен да се възползваш от всяка различна възможност, която ти се отдава.

Освен, че са вторични сладководни риби и това им дава предимство пред първичните във вода с голямо съдържание на разтворени соли, цихлидите имат и още една важна черта – устройството на фарингиалните им челюсти. Горната може да се движи нагоре и надолу, както и да се отделя от черепа, а долната може да се движи напред и назад. Поради това за разлика от повечето риби цихлидите могат да дъвчат храната си и това им дава предимство при използването на растения в ролята на хранителни източници. Гръбначните не са в състояние да храносмелят клетъчните стени на растителните клетки заради изграждащата ги целулоза, но дъвкането разбива тези клетъчни стени и позволява смилането на вътрешността на клетките. Освен това фарингиалният апарат на цихлидите се е оказал и много адаптивен. Различните начини на хранене обикновено вървят ръка за ръка с различна морфология на фарингиалния апарат.


Адаптация на фарингиалния апарат на Copadicromis mloto от ез. Малави


Устата на рибите от род Petrochromis от ез. Танганайка



И така, имаме стабилна среда, пълна с цихлиди, които се конкурират за едни и същи източници на храна. От друга страна отделни индивиди развиват мутации, които да им позволят да използват по-ефективно някои типове храна. Отново ще дадем пример с езерото Танганайка. През дълги периоди от време то е било разделено на две, дори на три отделни езера, които по-късно отново са се съединили. В южната част на езерото Lamprologus sexfasciatus се храни с малки охлюви, чиито черупки чупи с фарингиалните си челюсти, но също така и с други безгръбначни. В северната част Lamprologus tretocephalus се храни с охлюви, както малки, така и големи, които разчупва с изключително добре развитите костни пластинки на фарингиалната си челюст, докато нощният Lamprologus toae се храни изключително с безгръбначни. Предполага се, че предшественикът и на трите вида много е приличал на Lamprologus sexfasciatus. Популацията в северната част на езерото е еволюирала в два отделни вида, всеки от които много успешно е заел своята малка ниша, докато популацията в южната част е останала относително непроменена.


Neolamprologus sexfasciatus от езерото Танганайка


Neolamprologus tretocephalus от езерото Танганайка



Поради някаква причина еволюционните адаптации не възнивкат равномерно във времето, а се появяват на тласъци (бел. прев.: Теорията за прекъснатото равновесие дава много детайлен отговор на въпроса защо се случва това). По време на такъв еволюционен взрив се равила и вторична адаптация, която има отношение към механизма на размножаване. При цихлидите има две основни стратегии:
При първата рибите изразходват голямо количество енергия, за да произведат и после да охраняват огромно количество хайвер. Пример за това са видовете от род Boulengerochromis. Родителите не се хранят, докато пазят многобройното си поколение. В крайна сметка така те умират, но малките вече са достатъчно пораснали, за да имат добър шанс за самостоятелно оцеляване.


Двойка Boulengerochromis microlepis охранява хайвера си


Личинки на Boulengerochromis microlepis


Другата стратегия включва снасяне на малко хайверни зрънца и отделяне на много енергия за опазването на хайвера и личинките от женските на устомътещите цихлиди.


Устомътещи цихлиди от ез. Танганайка и потомството им


Езерото Танганайка е най-големият музей на естествената история в света. Вероятно е също така и най-старият изолиран воден басейн, в който са се заселили цихлидите. Геоложките проучвания показват, че възрастта му е най-малко 20 милиона години. През този период нивото на водата се е покачвало и е спадало няколко пъти. Преди около 40 000 години например то е било с около 600 метра под сегашното. В същото време в другите две големи езера в Африканската разломна долина Малави и Виктория нещата са по-различни. Скорошно проучване на ДНК на 16 вида, представляващи основните групи цихлиди от ез. Малави, показва, че всички те са възникнали от един общ предшественик в рамките едва на последните 700 000 години. В ез. Виктория подобно проучване на 14 вида показва наличието на дори по-скорошен общ предшественик. Същото това проучване разкрива, че всички цихлиди в ез. Малави и ез. Виктория са потомци на един единствен вид, обитавал реките и потоците на източна Африка, който на свой ред е произлязъл само от един вид устомътещи цихлиди от ез. Танганайка. Голямата изненада обаче е фактът, че според съвсем нови публикации допреди 12 000 години езерото Виктория е било напълно пресъхнало за период от около 5 000 години. Това означава, че цялото разнообразие от цихлиди в ез. Виктория е еволюирало само за някакви си 12 000 години. Палеонтолозите биха очаквали толкова скорошни предци на съвременни видове да са практически неотличими от тях, което обаче изобщо не важи в случая с ез. Виктория.


Риби от рода Astatotilapia от езерото Виктория



Как точно цихлидите от езерата Малави и Виктория са еволюирали толкова бързо?

Открити са генетични различия между различните цветни форми на едни и същи видове цихлиди, обитаващи различни зони на скалните райони по крайбрежието на ез. Малави и островите му. Такива разлики са били установени дори между популации, разделени само от 700 метра пясъчно дъно. Това означава, че съществуват стотици изолирани местни популации, които потенциално могат да дадат началото на нови видове. Имаме привилегията да наблюдяваме безкрайно бавния процес на еволюцията, но ускорен многократно. Затова е много важно да знаем точно откъде идват рибите ни. Географските варианти се различават генетично и това различие трябва да бъде запазено и в аквариумите, така както то се съхранява в дивата природа.

Дали подобни процеси протичат и в езерото Виктория? Скорошно проучване откри 130 вида, обитаващи скалистите му брегове. Също както и в ез. Малави, много популации са изолирани около малки скалисти острови или скални струпвания, заобиколени от пясъчни или заблатени заливи. Цихлидите, обитаващи скалните крайбрежни зони, са тясно специализирани и не могат да се придвижват свободно в открити води или покрай пясъчни брегове. При тях също така липсва и етап на разпръскване или миграция по време на жизнения им цикъл. Техният изолиран начин на живот очевидно играе важна рола в това бързо видообразуване.

Но според изследователя на цихлидите Джордж Търнър това все още не е цялата история и не може да обясни големия брой видове, обитаващи пясъчни или блатисти брегове, както и откритите води във вътрешността на езерата. В езерото Виктория има над 300 такива вида, в Малави те са над 350. Как са се появили? Трябва да има и друга движеща сила, която да дава еволюционен тласък на видовете от тези неизолирани популации и да допринася за дори по-бърза специализация, отколкото покрай каменистите крайбрежия.



Мъжки Pseudotropheus elongatus, произхождащи от различни зони в езерото Малави


Джордж Търнър твърди, че само специализациите в начина на хранене не могат да обяснят всичко. Оле Зийхаузен, който е изучавал дълго време езерото Виктория, открива, че сред устомътещите цихлиди този еволюционен процес на специализация протича далеч по-бързо. Той твърди, че това подсказва за полов подбор.

Половият подбор е най-силен, когато мъжките не играят роля в грижата за потомството и могат да се чифтосат с голям брой женски в рамките на един сезон. Това може да доведе до еволюция на зрелищно поведение на ухажване, цветове и форми от страна на мъжките, каквито определено наблюдаваме при цихлидите. От всички ендемитни цихлиди в ез. Малави и Виктория, както и тези от ез. Танганайка, най-разнообразни са устомътещите. При повечето от тях мъжките са по-големи, по-ярко оцветени и имат по-дълги перки от женските. Често учените използват брачната окраска на мъжките, за да различат близкородствени видове. Вероятно женските също я използват, за да изберат своя партньор. По този начин половият подбор играе ключова роля в еволюцията. Това е изпробвано в лабораторни проучвания, които показват, че женските Melanochromis auratus при чифтосване избират мъжки с по-голям брой “яйчни” петна на аналната перка. Това подкрепя тезата, че половият подбор е основен фактор при еволюцията на половите белези при мъжките.


"Яйчни" петна при мъжки Metriaclima estherae от езерото Малави


Мъжка и женска рибка Melanochromis auratus от езерото Малави
Мъжка и женска рибка Pseudotropheus flavus от езерото Малави


Още по-силно доказателство се появява, когато Оле Зийхаузен наблюдава женски от още неописан вид да избират внимателно между мъжки с различни цветове в бистра вода, но да се чифтосват безразборно във вода с ограничена видимост. Така изборът на женските може да предотврати хибридизация между два вида в естествената им среда. Компютърна симулация показва, че този подбор на женските може да доведе до образуване на нов вид само в рамките на няколко поколения. За да стане това обаче, са нужни две предпоставки – женските да могат да виждат голям брой мъжки, измежду които да избират, както и поколението да не се разпръсква надалеч. При много африкански цихлиди и двете предпоставки са на лице.


Риби в крайбрежната зона на езерото Малави

Дотук разгледахме само африканските цихлиди. А какво е станало с американските? Как цихлидите са достигнали район, толкова отдалечен от Африка? В началото на проучването им, когато не са били известни много от фактите, е имало дори теория, която е твърдяла, че цихлидите са възникнали по времето, когато континентите все още са били едно цяло и са формирали суперконтинента Пангея. Но това няма как да е вярно – Пангея се е разделила и сегашните континенти са се образували и раздалечили много преди цихлидите да са започнали своята еволюция. Какво се е случило тогава?


Суперконтинентът Пангея


През последните няколко милиона години нивото на океаните се е променяло значително, следвайки цикъла на смяна на ледникови периоди с глобални затопляния. През периодите с най-ниско ниво на океанската вода тя се е отдръпвала дотолкова, че над повърхността са се показвали цели по-високи зони от океанското дъно, може би дори целия Атлантически хребет, които са формирали острови. Цихлидите (вероятно представители на родовете Hemichromis и Thylochromis) са се придвижвали през крайбрежните райони, също както се е случило с някои маймуни и много други животни и растения, като в крайна сметка са се заселили в Южна Америка. Отново това, че са вторични сладководни риби, им е помогнало да оцелеят в солената океанска вода. Като са заселвали бракичните води в устията на реките, а по-късно са навлизали и по теченията и притоците, цихлидите постепенно колонизирали Южна Америка.


Атлантическият хребет


Риби от рода Hemichromis


По онова време Централна Америка не е съществувала в сегашния си вид, а е представлявала островна верига. Островите Куба и Еспаньола, където са открити най-старите вкаменелости на цихлиди в Америка, са били по-близо до мястото, на което сега се намира Централна Америка.
В двете Америки цихлидите също еволюират и развиват множество адаптации в начина си на хранене и размножаване. Дори само в рамките на рода Geophagus се наблюдават както устомътещи, така и хвърлящи хайвер върху субстрат.


Двойка геофагуси с потомството си



Дискус и малките му


По ирония на съдбата точно когато започваме да разбираме как е еволюирало това огромно разнообразие от цихлиди, сме изправени пред предизвикателството да го запазим от изчезване. Демографският взрив в районите около Африканските разломни езера, замърсяването, прекомерният риболов и унищожаването на хабитата на цихлидите в Америка са огромна заплаха за нашите любими риби. Аквариумите ни започват все повече да придобиват ролята на Ноев ковчег, затова трябва да пазим нашите цихлиди с огромно внимание. Един ден това може да се окаже единственият път към оцеляването на много видове.
"Там, где торжествует серость, к власти всегда приходят чёрные."
А. и Б. Стругацкие, "Трудно быть богом"

 



Aqua World 55 Astario

Rainbowfish България Retro Club Varna Live Club

Бърз конвертор
oF ◄► oC ин. ◄► см. гал. ◄► л.