Ново проучване разкрива забележителната еволюционна история на морските дяволи - дълбоководни същества, чиито необичайни адаптации отдавна вълнуват както учените, така и обществеността. Изследването, публикувано в списание Nature Ecology & Evolution, разкрива как тези мистериозни животни са се противопоставили на очакванията, като са се разнообразили в суровата, бедна на ресурси среда на батипелагичната зона - дълбочините на открития океан, вариращи от 1 до 4 километра под повърхността.

Проучването, ръководено от биолози, сред които Кори Евънс от Университета Райс и бившата му студентка Роуз Фаучър, изследва еволюционния прогрес на морските дяволи (Lophiiformes) при придвижването им от местообитанията на морското дъно към откритите дълбоки води.

С помощта на усъвършенстван генетичен анализ и 3D изображения на музейни екземпляри изследователите реконструират еволюционното дърво на морските дяволи и идентифицират морфологичните нововъведения, които им позволяват да се развиват в една от най-предизвикателните среди на Земята.

Въпреки че морските дяволи са известни с биолуминесцентните си примамки, които висят от главите им, за да привличат плячка във вечния мрак на морските дълбини, тяхната еволюционна история обхваща много повече от тази забележителна характеристика. Проучването разкрива, че дълбоководните пелагични морски дяволи (ceratioids) са произлезли от бентосни, или живеещи на морското дъно, предци.

Тези предци са обитавали континенталния склон, преди да навлязат в откритите води на батипелагичната зона - промяна, която проправя пътя за бързи еволюционни промени. Церациоидите са развили характеристики като по-големи челюсти, по-малки очи и странично свити тела - адаптации, подходящи за среда с оскъдна храна и липса на слънчева светлина.

Въпреки тези тенденции в посоката на развитие, цератиоидите показват забележителна вариативност на формите на тялото, вариращи от типичните кълбовидни риби до издължени форми като фенотипа „вълчи капан“, който има челюстна структура, наподобяваща капан. Това е най-неочакваното откритие на изследването, тъй като батипелагичната зона не е ограничила еволюцията, както се смяташе досега, въпреки очевидната липса на екологично разнообразие в нея.

Вместо това морските риби са постигнали високи нива на фенотипно различие, надминавайки своите бентосни роднини както в плитки, така и в дълбоки води. Това подсказва, че вместо да бъдат ограничавани от екологичните предизвикателства на дълбоките морски води, церациоидите са изследвали нови еволюционни пътища, разнообразявайки своите телесни форми и ловни стратегии.

Изследователите също така сравняват групите морски дяволи в различни местообитания и откриват още изненадващи резултати.

Крайбрежните видове като рибата жаба, които живеят в разнообразна и продуктивна среда на коралови рифове, показват много по-ниски темпове на еволюционни промени, отколкото техните дълбоководни събратя.

„Идеята, че една бедна на ресурси, хомогенна среда - като например да бъдеш заобиколен от всички страни само от вода - би довела до разнообразни планове на тялото и черепа, е наистина контраинтуитивна в тази област“, казва Фаучър, който е първи автор на статията заедно с Елизабет Кристина Милър, постдокторант в Калифорнийския университет в Ървайн.

„Когато рибите имат различни характеристики, с които да взаимодействат, като корали и растения в плитките води или пясък и скали на морското дъно, тогава бихме очаквали рибите да имат много вариации във формата. Вместо това я наблюдаваме при тези дълбоководни риби, които нямат нищо друго освен вода, с която да взаимодействат.“

Значението на това изследване се простира отвъд еволюционната история на морските риби. То предлага ценни идеи за това как животът се адаптира към екстремни условия. Дълбоките морски води са една от най-слабо проучените екосистеми на Земята, но въпреки това играят решаваща роля за глобалното биоразнообразие и въглеродния цикъл на планетата. Разбирането на това как организми като морските дяволи успяват в такива условия, помага на учените да прогнозират как животът може да реагира на промените в околната среда, включително тези, причинени от изменението на климата.

Снимка: Unsplash/By D. Shale - Miya et al. 2010. Evolutionary history of anglerfishes (Teleostei: Lophiiformes): a mitogenomic perspective. BMC Evolutionary Biology 10: 58. doi:10.1186/1471-2148-10-58., CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=47001672

Виж още: ИИ може да прогнозира резултатите от неврологични изследвания по-добре от експерти