The structure of correlations of phenotypic characters in the individual and historical development of barbs of the Barbus (=Labeobarbus) intermedius complex in Lake Tana, Ethiopia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The structure of correlation systems of craniological measurements in the generalized form of barbs of the Barbus (=Labeobarbus) intermedius complex from Lake Tana (headwaters of the Blue Nile River) at different body lengths (SL) is considered. In the group of small-sized individuals (SL < 15 cm), the characters related to the same section of the skull (neurocranium or splanchnocranium) are most closely correlated with each other. In large-sized fish (SL > 15 cm), the magnitude of correlations between the characters does not correspond strictly to their attribution to one of the skull sections, and some of the splanchnocranium characters are clustered together with those of the neurocranium. Restructuring of the correlation system in the ontogeny of the fish investigated is mainly associated with the trophic specialization of the Lake Tana barbs underlying the adaptive radiation of this group. The assumption is substantiated that the ontogeny of recent representatives of the Lake Tana barbs to a certain extent recapitulates their phylogeny.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. N. Mironovsky

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: adissa@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 119072

A. V. Kozhara

Papanin Institute for Biology of Inland Waters, Russian Academy of Sciences; AquaBioSafe Laboratory, University of Tyumen

Email: akozhara@mail.ru
Russian Federation, Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast, 152742; Tyumen, 625003

E. E. Slynko

Russian Biotechnological University; Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Email: elena.slynko.76@mail.ru
Russian Federation, Moscow, 125080; Sevastopol, 299011

References

  1. Берг Р. Л., 1993. Генетика и эволюция. Избранные труды. Новосибирск: Наука. 283 с.
  2. Васильев А. Г., Васильева И. А., Шкурихин А. О., 2018. Геометрическая морфометрия: от теории к практике. М.: Товарищество научных изданий КМК. 471 с.
  3. Голубцов А. С., 2010. “Пучки видов” рыб в реках и озерах: симпатрическая дивергенция в фаунистических объединенных рыбных сообществах как особый модус эволюции // Актуальные проблемы современной ихтиологии. К 100-летию Г. В. Никольского. М.: Товарищество научных изданий КМК. С. 96–123.
  4. Дгебуадзе Ю. Ю., Мироновский А. Н., Мэндсайхан Б. и др., 2020. Быстрая морфологическая диверсификация карповой рыбы Oreoleuciscus potanini (Cyprinidae) при образовании водохранилища на реке семиаридной зоны // Доклады Российской Академии наук. Науки о жизни. Т. 490. № 1. С. 85–89. https://doi.org/10.31857/S2686738920010060
  5. Животовский Л. А., 1991. Популяционная биометрия. Москва: Наука. 270 с.
  6. Ивантер Э. В., Коросов А. В., 2011. Введение в количественную биологию. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. 302 с.
  7. Камшилов М. М., 1941. Корреляции и отбор // Журнал общей биологии. Т. 2. № 1. С. 109–128.
  8. Левин Б. А., 2003. Структура локальных популяционных систем у рыб рода Barbus // Матер. ІІ міжнар. наук. конф. “Біорізноманіття та роль зооценозу в природних і антропогенних екосистемах”. Днепропетровск: Изд-во ДНУ. С. 53–55.
  9. Мина М. В., Мироновский А. Н., 2022. Сравнительный анализ структуры различий между некоторыми морфотипами крупных африканских усачей рода Barbus (Labeobarbus auctorum) из озера Тана, Эфиопия // Вопросы ихтиологии. Т. 62. № 3. С. 272. https://doi.org/10.31857/S0042875222030134
  10. Мина М. В., Мироновский А. Н., Дгебуадзе Ю. Ю., 2016. Полиморфизм по пропорциям черепа у крупных африканских усачей Barbus intermedius sensu Banister, 1973 (Cyprinidae) из озер Аваса и Лангано (Рифтовая долина, Эфиопия) // Вопросы ихтиологии. Т. 56. № 4. С. 403–409. https://doi.org/10.7868/S0042875216040081
  11. Мина М. В., Мироновский А. Н., Капитанова Д. В., 2011. Фенетические отношения и вероятные пути морфологической диверсификации африканских усачей комплекса Barbus intermedius из озера Тана (Эфиопия) // Вопросы ихтиологии. Т. 51. № 2. С. 149–163.
  12. Мироновский А. Н., 2006. Факторы, обуславливающие сопоставимость данных, полученных путем оценки пластических признаков рыб // Вопросы ихтиологии. Т. 46. № 2. С. 240–251.
  13. Мироновский А. Н., 2017. Место генерализованной формы в структуре фенетического разнообразия крупных африканских усачей комплекса Barbus intermedius. Метод корреляционных плеяд // Вопросы ихтиологии. Т. 57. № 4. С. 393–404.
  14. Мироновский А. Н., 2020. Крупные африканские усачи: векторы диверсификации особей генерализованной формы как основа морфологического разнообразия комплекса Barbus intermedius в озере Тана, Эфиопия // Вопросы ихтиологии. Т. 60. № 3. С. 283–294.
  15. Поздняков А. А., 2019. Эпигенетическая теория эволюции: предшествующие идеи, проблемы и перспективы // Русский орнитологический журнал. Т. 28. Экспресс-выпуск № 1791. С. 3021–3059.
  16. Ростова Н. С., 2002. Корреляции: структура и изменчивость // Труды С.- Петербургского общества естествоиспытателей. Серия 1. Т. 94. 306 с.
  17. Северцов А. Н., 1914. Современные задачи эволюционной теории. М.: Наука. 155 с.
  18. Терентьев П. В., 1959. Метод корреляционных плеяд // Вестн. Ленингр. Ун-та. № 9. С. 137–141.
  19. Терентьев П. В., 1960. Дальнейшее развитие метода корреляционных плеяд // Применение математических методов в биологии. Л.: Изд-во ЛГУ. Вып. 1. С. 27– 36.
  20. Шишкин М. А., 1987. Индивидуальное развитие и эволюционная теория // Эволюция и биоценотические кризисы. М.: Наука. С. 76–124.
  21. Шмальгаузен И. И., 1938. Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии. М.: Изд-во АН СССР. 144 с.
  22. Шмальгаузен И. И., 1982. Избранные труды. М.: Наука. 383 с.
  23. Banister K. E., 1973. A revision of the large Barbus (Pisces, Cyprinidae) of East and Central Africa. Pt. II // Published in Bulletin of the British Museum (Natural History) (Zoology Series). V. 26. P. 1–148.
  24. Goswami A., Polly P. D., 2010. The influence of modularity on cranial morphological disparity in Carnivora and Primates (Mammalia) // PLoS ONE. V. 5. № 3. P. 1–8. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009517
  25. Mina M. V., Mironovsky A. N., Dgebuadze Yu.Yu., 1996. Lake Tana large barbs: phenetics, growth and diversification // Journal of Fish Biology. V. 48. P. 383–404.
  26. Mina M. V., Mironovsky A. N., Dgebuadze Yu.Yu., 1996a. Morphometry of barbel of Lake Tana, Ethiopia: multivariate ontogenetic channels // Folia Zool. 45. Suppl. 1. P. 109–116.
  27. Mina M. V., Mironovsky A. N., Golani D., 2001. Consequences and modes of morphological diversification of East African and Eurasian barbins (genera Barbus, Varicorhinus and Capoeta) with particular reference to Barbus intermedius complex // Environ. Biol. Fish. V. 61. P. 241–252.
  28. https://doi.org/10.1023/A:1010952108081
  29. Murren C. J., Pendleton N., Pigliucci M., 2002. Evolution of phenotypic integration in Brassica (Brassicaceae) // American Journal of Botany. V. 89. № 4. Р. 655– 663.
  30. Nagelkerke L. A.J., Sibbing F. A., 2000. The large barbs (Barbus spp., Cyprinidae, Teleostei) of Lake Tana (Ethiopia), with a description of a new species, Barbus osseensis // Netherlands Journal of Zoology. V. 50. № 2. P. 179–214. https://doi.org/10.1163/156854200505946
  31. Nagelkerke L. A.J., Sibbing F. A., van den Boogaart J. G.M. et al., 1994. The barbs (Barbus spp.) of Lake Tana: a forgotten species flock? // Environ. Biol. Fish. V. 39. P. 1–21.
  32. Olson E. C., Miller R. L., 1958. Morphological Integration. Chicago: University of Chicago Press. 317 p.
  33. Waddington C. H., 1957. The strategy of the genes: a discussion of some aspects of theoretical biology. L.: Allen and Unwin. 262 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Morphotypes of the mustache complex Barbus intermedius sensu Banister, 1973 in Lake Tana.

Download (62KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Scheme of cranial measurements. Neurocranium: BL - basal length of skull; B1, B2, B3 - distance between external margins of frontalia, pterotica and sphenotica, respectively; B4 - width of skull at level of junction of frontale and pteroticum; HS1 and HS2 - height of skull at level of bend of parasphenoideum and hind margin of parasphenoideum, respectively. Splanchnocranium: Hm - height of hyomandibulare; Pop - length of praeoperculum; Op - height of front part of operculum; Iop - length of interoperculum; Pmx, Mx and De - length of praemaxillare, maxillare and dentale respectively.

Download (50KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Structure of correlations (r) between absolute values of skull measurements. Correlations between traits of generalized individuals: a - SL < 15 cm, b - SL 15-20 cm, c - SL 20- 35 cm. Correlations between the traits of the whiskers of the assembled sample of Tan morphotypes, where each morphotype is represented by five individuals - d.

Download (49KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Structure of correlations (r) between indices of skull measurements. Correlations between traits of individuals of generalized form: a - SL < 15 cm, b - SL 15-20 cm, c - SL 20- 35 cm. Correlations between the traits of the whiskers of a composite sample of Tan morphotypes, where each morphotype is represented by five individuals - d.

Download (51KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences