Морфологические, экологические и генетические особенности песчаной широколобки (Leocottus kesslerii, Cottidae) из озер Байкал, Арахлей и Гусиное (Забайкалье)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены локальные формы песчаной широколобки (Leocottus kesslerii (Dybowski 1874)), сформировавшиеся в озерах Байкал, Арахлей и Гусиное. Исследования показали существование различий между озерными формами по следующим признакам внешней морфологии. У байкальской формы ширина головы больше длины, у арахлейской и гусиноозерской форм ширина головы меньше ее длины. У байкальской и гусиноозерской форм имеется промежуток между спинными плавниками, у арахлейской формы он отсутствует, спинные плавники соприкасаются друг с другом. У арахлейской формы анальный плавник длинный – 37.4–43.0%, в среднем 39.3% SL, у байкальской формы длина основания A достигает 29.0–34.5%, в среднем 32.9% SL. У байкальской и арахлейской форм на теле присутствуют мелкие и редкие костные шипики, у гусиноозерской формы они крупные и густые. Выявленные различия показывают низкий уровень морфологической обособленности форм. Более значимые различия продемонстрировали экологические показатели: темп роста, спектры питания, особенности размножения и значения абсолютной плодовитости. Различия экологических показателей обусловлены адаптацией форм песчаной широколобки к конкретным условиям озер, в которых они обитают. Изучение генетической дифференциации проведено по контрольному региону мтДНК. Формы песчаной широколобки имели слабую генетическую обособленность. Средние p-дистанции между формами L. kesslerii варьировали от 0.33 ± 0.12 до 0.51 ± 0.24%. Эти значения генетических дистанций находятся в пределах внутривидовой изменчивости. Полученные данные по морфологической, экологической и генетической дифференциации озерных форм песчаной широколобки показали, что рыбы из озер Байкал, Арахлей и Гусиное принадлежат к номинативному подвиду Leocottus kesslerii kesslerii.

Ключевые слова

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Т. Русинек

Байкальский музей СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vsideleva@gmail.com
Россия, пос. Листвянка, Иркутская область

И. Е. Михеев

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН

Email: vsideleva@gmail.com
Россия, Чита

Н. В. Анненкова

Зоологический институт РАН; Институт цитологии РАН

Email: vsideleva@gmail.com
Россия, Санкт Петербург; Санкт Петербург

А. А. Суханов

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН

Email: vsideleva@gmail.com
Россия, Чита

В. Г. Сиделева

Зоологический институт РАН

Email: vsideleva@gmail.com
Россия, Санкт Петербург

Список литературы

  1. Базикалова А.Я., Вилисова И.К., 1959. Питание бентосоядных рыб Малого моря // Труды Байкальской лимнологической станции АН СССР. Т. 17. С. 106–138.
  2. Базова Н.В., 2004. Пространственно-временное распределение зообентоса р. Селенга и оз. Гусиное. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Улан-Удэ. 21 с.
  3. Гордеева Н.В., Карманова О.Г., Шитова М.В., 2008. Генетическая и морфоэкологическая характеристика пеляди Coregonus pelad, акклиматизированной в озерах Тувы // Вопросы ихтиологии. Т. 48. № 5. С. 601–610.
  4. Горлачева Е.П., 2013. Арахлейская песчаная широколобка (Leocottus kesslerii arachlensis Tarchova, 1962) // Ивано-Арахлейские озера на рубеже веков (состояние и динамика). Новосибирск: Наука. С. 238–241.
  5. Дорофеева Е.А., 2008. Морфологические особенности озерных форм лососевых рыб родов Salmo и Oncorhynchus (Pisces: Salmonidae) // Труды Зоологического института РАН. Т. 312. № 1/2. С. 114– 126.
  6. Ильмаст Н.В., Савосин Д.С., Кучко Я.А., 2015. Питание рыб. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. 17 с.
  7. Карасев Г.Л., 1987. Рыбы Забайкалья. Новосибирск: Наука. 296 с.
  8. Коряков Е.А., 1972. Пелагические бычковые Байкала. М.: Наука. 156 с.
  9. Кузьмич В.Н., 1963. Некоторые материалы по питанию песчаной широколобки в озере Арахлей в летний период // Ученые записки ЧГПИ. № 10. С. 98–99.
  10. Ламакин В.В., 1961. Старинная рукописная карта Селенги и Гусиного озера и история вопроса о его происхождении // История геолого-географических наук. Вып. 2. С. 277–289.
  11. Логачев Н.А., Шерман С.И., 1976. Основные проблемы рифтогенеза // Геотектоника. № 3. С. 124–126.
  12. Матафонов П.В., 2023. Таксономический состав и разнообразие бентосных беспозвоночных озера Арейского // Амурский зоологический журнал. Т. 16. № 3. С. 533–548.
  13. Мина М.В., 1967. Отолит как регистрирующая структура. М.: Изд-во МГУ. 13 с.
  14. Петлина А.П., 1987. Определение плодовитости и стадий зрелости рыб. Томск: Изд-во Томского государственного университета. 109 с.
  15. Попков В.К., Попков А.И. Рузанова Л.А., 2008. Особенности экологии леща Aramis brama (L.) и последствия его акклиматизации в бассейне Средней Оби // Вестник Томского государственного университета. № 306. C. 154–157.
  16. Птицын А.Б., Чу Г., Дарьин А.В., Замана Л.В., Калугин И.А., Решетова С.А., 2014. Скорость седиментогенеза в озере Арахлей по радиогеохимическим и палинологическим данным (Центральное Забайкалье) // Геология и геофизика. Т. 55. № 3. С. 473– 480.
  17. Северцов А., 1941. Динамика населения и приспособительная эволюция животных. М.-Л.: Наука. 316 с.
  18. Талиев Д.Н., 1955. Бычки-подкаменщики Байкала (Cottoidei). М.-Л.: Изд-во АН СССР. 602 с.
  19. Тархова Ю.Н., 1962. Материалы по внутренней изменчивости песчаной широколобки // Краткие сообщения Бурятского комплексного научно-исследовательского института. Серия биологическая. Улан-Удэ. Вып. 3. С. 101–115.
  20. Толмачева Ю.П., 2008. Сравнительная характеристика питания трех видов Cottoidei в литорали Южного Байкала (мыс Березовый) // Вопросы ихтиологии. Т. 48. № 4. С. 501–506.
  21. Тяптиргянов М.М., 2002. Биологическое разнообразие и его роль в сохранении культуры северных регионов России. М.: Экономика и информатика. 167 с.
  22. Черняев Ж.А., 1977. Морфоэкологические особенности размножения и развития песчаной широколобки оз. Байкал Paracottus (Leocottus) kessleri (Dyb.) // Вопросы ихтиологии. Т. 17. № 6. С. 1055–1070.
  23. Clement M., Snell, Q., Walker P., Posada D., Crandall K., 2002. TCS: Estimating gene genealogies // Parallel and Distributed Processing Symposium, International Proceedings. V. 2. P. 184.
  24. https://doi.org/10.1109/IPDPS.2002.1016585
  25. Dybowski B., 1874. Die Fische des Baical-Wassersystemes // Verhandlungen der K.-K. zoologisch-botanischen Gesellschaft in Wien. V. 24. № 3–4. S. 383– 394.
  26. Grachev M.A., Slobodyanyuk S. Ya., Kholodilov N.G., Fyodorov S.P., Belikov S.I., et al., 1992. Comparative study of two protein-coding regions of mitochondrial DNA from endemic sculpins (Cottidae) of Lake Baikal // Journal of Molecular Evolution. V. 34. № 1. P. 85–90.
  27. Kearse M., Moir R., Wilson A., Stones-Havas S., Cheung M., Sturrock S., et al., 2012. Geneious Basic: an integrated and extendable desktop software platform for the organization and analysis of sequence data // Bioinformatics. V. 28. № 12. P. 1647–1649.
  28. Kocher T.D., Thomas W.K., Meyer A., Edwards S.V., Pääbo S., et al., 1989. Dynamics of mitochondrial DNA evolution in animals: amplification and sequencing with conserved primers // Proceedings of the National Academy of Sciences. V. 86. № 16. P. 6196–6200.
  29. Kontula T., Kirilchik S.V., Väinölä R., 2003. Endemic diversification of the monophyletic cottoid fish species flock in Lake Baikal explored with mtDNA sequencing // Molecular Phylogeneics and Evolution. V. 27. P. 143–155.
  30. Kottelat M., 2006. Fishes of Mongolia. A check-list of the fishes known to occur in Mongolia with comments on systematics and nomenclature. Washington, DC: The World Bank. 103 p.
  31. Kumar S., Stecher G., Li M., Knyaz C., Tamura K., 2018. MEGA X: molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms // Molecular Biology and Evolution. 35 (6): 1547–1549.
  32. https://doi.org/10.1093/molbev/msy096
  33. Munehara М., Sideleva V.G., Goto A., 2002. Intra- and interspecific competition between two Baikal sculpins for spawning resources // Journal of Fish Biology. V. 60. P. 981–988.
  34. Rozas J., Ferrer-Mata A., Sánchez-DelBarrio J.C., Guirao-Rico S., Librado P., Ramos-Onsins S.E., Sánchez-Gracia A., 2017. DnaSP 6: DNA sequence polymorphism analysis of large data sets // Molecular Biology and Evolution. V. 34. № 12. P. 3299–3302.
  35. Sideleva V.G., Kesminas V., Zhidkov Z.V., 2022. A new species of the genus Cottus (Scorpaeniformes, Cottidae) from the Baltic Sea Basin and its phylogenetic placement // European Journal of Taxonomy. V. 834. P. 38–57.
  36. Sideleva V.G., 2001. List of the fishes from Lake Baikal with descriptions new taxa of cottoid fishes. New contributions to freshwater fish research // Proceedings of the Zoological Institute RAS. V. 287. P. 45–79.
  37. Turgeon J., Reid S.M., Bourret A., Pratt T.C., Reist J.D., Muir A.M., Howland K.L., 2016. Morphological and genetic variation in cisco (Coregonus artedi) and shortjaw cisco (C. zenithicus): multiple origins of shortjaw cisco in inland lakes require a lake-specific conservation approach // Conservation Genetics. V. 17. P. 45–56.
  38. Vila-Gispert A., Fox M.G., Zamora L., Moreno-Amich R., 2007. Morphological variation in pumpkinseed Lepomis gibbosus introduced into Iberian lakes and reservoirs; adaptations to habitat type and diet? // Journal of Fish Biology. V. 71. P. 163–181.
  39. Xie J.Y., 2012. Genetic and Morphological Variation of Three Freshwater Lake рopulations of Coilia ectenes (Engraulidae) // Russian Journal of Genetics. V. 48. № 10. P. 1029–1034.
  40. Yokoyama R., Goto A., 2005. Evolutionary history of freshwater sculpins, genus Cottus (Teleostei: Cottidae) and related taxa, as inferred from mitochondrial DNA phylogeny // Molecular Phylogenetic and Evolution. V. 36. P. 654–668.
  41. Yokoyama R., Sideleva V.G., Shedko S.V., Goto A., 2008. Broad-scale phylogeography of the Palearctic freshwater fish Cottus poecilopus complex (Pisces: Cottidae) // Molecular Phylogenetics and Evolution. V. 48. № 3. P. 244–1251.
  42. Zinov’ev E.A. 2005. Ecotypes in graylings (Thymallidae, Salmoniformes) // Russian Journal of Ecology. V. 36. № 5. Р. 349–353.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта с обозначением мест поимки песчаной широколобки в озерах: 1 – Байкал, 2 – Арахлей, 3 – Гусиное.

Скачать (333KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сottus kesslerii Dybowsky (современное название Leocottus kesslerii) – синтип (BMNH 1897.7.5.5), оз. Байкал. А – общий вид, фотография; В – осевой скелет, рентгенограмма.

Скачать (331KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Paracottus (Leocottus) kessleri arachlensis Tarchova 1962 (современное название Leocottus kesslerii) – неотип (ZIN34220), озеро Арахлей, западный берег, устье реки Сенная. А – общий вид, фотография; В – осевой скелет, рентгенограмма.

Скачать (295KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Paracottus (Leocottus) kessleri gussinensis Tarchova 1962 (современное название Leocottus kesslerii) – лектотип (ZIN52232), Гусиное озеро. А – общий вид, фотография; В – осевой скелет, рентгенограмма.

Скачать (290KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сеть гаплотипов контрольного региона (CR) мтДНК для L. kesslerii из озер Байкал, Арахлей и Гусиное.

Скачать (74KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Филогенетическое дерево последовательностей CR мтДНК, сконструированное методом максимального правдоподобия. Показаны бутстреп-поддержки более 50%. Последовательности ДНК для гаплотипов L. kesslerii, обнаруженных в разных озерах, включены в анализ.

Скачать (290KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Томограммы головы особей L. kesslerii из трех озер: А – Байкал, В – Арахлей, С – Гусиное. Обозначения костей (по: Yabe, 1985): pm – предчелюстная кость, acp – восходящий отросток предчелюстной кости, n – носовая кость, hm – гиомандибула.

Скачать (195KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Спектр пищевых объектов, потребляемых разными формами L. kesslerii из озер Байкал, Арахлей и Гусиное в летний период (в процентах от массы пищи). Точками выделены объекты, которые потребляются песчаной широколобкой во всех изученных озерах.

Скачать (176KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024