Skocz do zawartości
Osmodeusz

Wargacze i bajki!

Rekomendowane odpowiedzi

Niedawne badanie z Yi-Kai Tea i Joey DiBattista z Australian Museum ujawnia ewolucyjne pochodzenie najbardziej bogatej gatunkowo linii wargaczy za pomocą zintegrowanego zestawu danych obejmujących cały genom.

Wargacze wróżki (rodzaj Cirrhilabrus ) należą do najbardziej ewolucyjnie udanych i urzekających istniejących labridów, a ich 61 gatunków stanowi prawie 10% rodziny. Jednak poprzednie próby rozwiązania ich ewolucyjnych relacji zakończyły się niepowodzeniem. Korzystając z integracyjnego zestawu danych obejmującego cały genom, odkrywamy historię ewolucyjną i wzorce dywersyfikacji, które napędzają ewolucyjny sukces wargaczków.

 

F1.6563a29.width-1600.12071ab.png

Wargatki wróżki należą do najbardziej zróżnicowanych z Labridae, a ich 61 gatunków stanowi prawie 10% rodziny.

Zdjęcie:  Yi-Kai
©  Yi-Kai

 

 

Swoimi żywiołowymi kolorami, ognistymi osobowościami i urzekającymi pokazami zalotów, wargacze wróżki urzekły zarówno podwodnych fotografów, jak i akwarystów. Przy maksymalnej długości nieco ponad 15 centymetrów w największych gatunkach, brak wielkości wargaczków nadrabiają pięknem i liczbą.

 

F2.d081a8c.width-1600.4b1235a.jpg

Co roku nieustannie odkrywane są nowe gatunki wargaczowatych, takie jak wargacz wróżka Vibranium ( Cirrhilabrus wakanda ).

Zdjęcie: Luiz Rocha
© Luiz Rocha

 

 

Chociaż wargaczowate są znane nauce od połowy XIX wieku, dopiero w ciągu ostatnich kilku dekad taksonomia wargaczkowatych naprawdę się rozwinęła. Obecnie rodzaj rozrósł się do 61 gatunków, a corocznie odkrywa się wiele nowych gatunków. Te jaskrawo ubarwione ryby żyją w dużych grupach w rafach gruzowych o niskiej złożoności przylegających do pokrywy koralowej, na głębokościach od 10 do 250 metrów. Podobnie jak wszystkie wargacze, wargacze wróżki są sekwencyjnymi hermafrodytami, co oznacza, że samice są zdolne do przemiany w pełni funkcjonalnych samców.

Jednak dla tak zróżnicowanej grupy, z gatunkami występującymi na całym Pacyfiku i Oceanie Indyjskim, ewolucyjna historia wargaczy wróżek była owiana tajemnicą. Wcześniejsze badania filogenetyczne spotkały się z ograniczonym sukcesem, częściowo z powodu małej zmienności sekwencji w mitochondrialnym DNA i braku informacyjnych cech morfologicznych. Razem te czynniki sprawiły, że wargacze wróżki należą do bardziej filogenetycznie opornych i trudnych do rozplątywania linii.

Nasze ostatnie badanie przyjmuje nowe podejście do rozwiązania historii ewolucyjnej wargaczowatych. Korzystając z połączonego zestawu danych, zawierającego ultrakonserwatywne elementy całego genomu i mitochondrialnego DNA reprezentującego 80% wszystkich wargaczków, zaczynamy teraz rozumieć powód ich zróżnicowania.

 

F3.1f83b20.width-1600.385fb71.jpg

Najbardziej kompletne taksonomicznie drzewo filogenetyczne wargaczków, z prawie 80% wszystkich reprezentowanych gatunków.

Zdjęcie: Yi-Kai Tea, Rudie Kuiter, Michael Hammer, Benjamin Victor, Gerry Allen i nieżyjący już John Randall.
© Yi-Kai Tea, Rudie Kuiter, Michael Hammer, Benjamin Victor, Gerry Allen i nieżyjący już John Randall.

 

Wargatki wróżki miały wspólnego przodka około 9 milionów lat temu w późnym miocenie, przy czym większość głębszych rozbieżności miała miejsce między 5,7-7,4 milionami lat. Te głębsze mioceńskie rozbieżności zostały zastąpione serią zdarzeń kladogenetycznych między 3,3-4,7 miliona lat temu, w których kilka gatunków oddzieliło się od swoich najbliższych krewnych jeszcze 100 tysięcy lat temu. Rekonstrukcja biogeograficzna wskazuje, że większość tych wydarzeń miała miejsce na Oceanie Spokojnym, w szczególności na Archipelagu Indoaustralijskim. W plejstoceńskich cyklach lodowcowych region ten charakteryzował się szybkim rozszerzaniem się i kurczeniem poziomów mórz. Te zmienne i często efemeryczne bariery działały jak rodzaj pompy gatunkowej, izolując i umożliwiając populacjom różnicowanie się i różnicowanie od siebie.

Istnieją również dowody sugerujące, że dobór płciowy ma do odegrania pewną rolę w nadrzędnej ewolucyjnej historii wargaczowatych. Dopiero zaczęliśmy drapać powierzchnię tej ekscytującej grupy i wciąż trzeba zrobić więcej, aby w pełni zrozumieć czynniki napędzające specjację. Po pierwsze, gwałtowna ekspansja zachodząca w krótkich skalach czasowych podczas ostatniego cyklu glacjalnego sprawiła, że rekonstrukcja filogenetyczna jest wyzwaniem, z rozległą niezgodnością między drzewami genowymi a drzewami gatunkowymi.

 

F4.467f0cb.width-1600.3e075a8.jpg

Niezwykle niezwykła apterygia Conniella wyróżnia się brakiem płetw brzusznych . Ta osobliwa cecha zasłużyła mu na wspólną nazwę, Mutant Wrasse. Nasze badanie znajduje mocne dowody na to, że Conniella apterygia jest jednak pochodną wargaczowatą wróżką i że utrata płetw prawdopodobnie miała coś wspólnego z wąskim gardłem populacji w wyniku jego wąskiej dystrybucji. Conniella jest obecnie znana tylko z kilku raf przy północno-zachodnim wybrzeżu Australii Zachodniej.

Zdjęcie: Gerry Allen
© Gerry Allen

 

Niemniej jednak badania te dostarczają ekscytujących informacji na temat jednej z najbardziej spektakularnych grup ryb raf koralowych, z ważnymi odkryciami, które mogą być interesujące dla ochrony i zarządzania gatunkami. W szczególności bardzo nietypowy zmutowany wargacz ( Conniella apterygia ), australijski endemiczny gatunek ograniczony do wąskiego rozmieszczenia raf w północno-zachodniej Australii Zachodniej, jest obecnie wymieniony jako wrażliwy na Czerwonej Liście gatunków zagrożonych IUCN.

Yi-Kai Tea , doktorant, Uniwersytet w Sydney; Laureat nagrody podyplomowej AMF/AMRI 2019-20, Australian Museum Research Institute.

 

 

Podziękowanie:

Dziękujemy Amandzie Hay, Sally Reader i Kerryn Parkinson z Muzeum Australijskiego za wsparcie kuratorskie. Gerald R. Allen (Muzeum Zachodniej Australii), David R. Bellwood (James Cook University), Michael P. Hammer (Muzeum i Galeria Sztuki Terytorium Północnego), Luiz A. Rocha (Kalifornijska Akademia Nauk), Kelvin Lim (Lee Muzeum Historii Naturalnej Kong Chian), Benjamin C. Victor i Fenton Walsh dostarczyli cenne próbki tkanek. Wszystkie materiały genetyczne pozyskane z muzeów zostały zakupione zgodnie z wytycznymi i aprobatą odpowiednich instytucji. Kurację tkanek i ekstrakcje DNA przeprowadzili Martina de Freitas Prazeres, Hillary Smith i Julia Yun-Hsuan Hung. Benjamin W. Frable i Joseph Rowlett przedstawili cenny dyskurs na ten temat. Charles P. Foster i Kevin Love dostarczyli niestandardowe skrypty do obsługi danych.

 Yi-Kai została sfinansowana ze stypendium badawczego programu szkoleniowego rządu australijskiego oraz nagrody podyplomowej Australian Museum Research Institute. Nathan Lo i Simon Ho byli finansowani przez Australian Research Council (FT160100463 i FT160100167). Peter Cowman był finansowany przez stypendium ARC DECRA (DE170100516) i Program Centrum Doskonałości ARC (CE140100020).

Referencja:

Tea YK, Xu X, DiBattista JD, Lo N, Cowman PF, Ho SYW. 2021 Analiza filogenomiczna połączonych ultrakonserwowanych pierwiastków ujawnia niedawne promieniowanie ewolucyjne wargaczków (Teleostei: Labridae: Cirrhilabrus ). Biologia systematyczna.https://doi.org/10.1093/sysbio/syab012

  • Like 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×