Jak se ryby hlubinného moře vyvinuly do různých tvarů
Výzkum ukazuje, že rybí druhy žijící v hlubokém moři vykazují překvapivě širokou škálu tvarů těla, které se vyvinuly různými způsoby a různými rychlostmi v závislosti na tom, kde ryby žijí v oceánu. Analýza téměř 3 000 druhů ukázala, že mezi pelagickými rybami, které plavou ve volné vodě, je větší rozmanitost tvarů těla než mezi bentickými druhy, které tráví svůj život na dně oceánu.
Pelagické ryby zahrnují tvar těla od kulatého úhoře po štíhlé úhoře, zatímco bentické ryby obvykle sdílejí společný protáhlý tvar. „Zjistili jsme, že evoluce posouvá a táhne tvar rybího těla různými směry v závislosti na tom, zda jsou bentické nebo pelagické,“ říká vedoucí autorka studie Elizabeth Santos, docentka evoluce, ekologie a organismální biologie na Ohio State University.
„O hlubokém moři se často mluví, jako by to bylo jakési jediné prostředí, ale ve skutečnosti je velmi různorodé. Existují zde velmi odlišné typy prostředí, které mají různé účinky na evoluci,“ dodává.
Jak vědci studovali ryby hlubinného moře
Santos a její kolegové analyzovali charakteristiky tvaru mezi rybami s paprskovitými ploutvemi žijícími více než 200 metrů pod povrchem, což představuje část světových oceánů, která tvoří téměř 90 % jejich objemu. Použitím již publikovaných datasetů měření tvaru ryb, evolučních vztahů a biotopů zahrnuli 2 882 druhů hlubinných ryb do této studie.
Zjistili, že s rostoucí hloubkou oceánu dochází k diversifikaci tvaru těla a že evoluce probíhá rychleji v větších hloubkách než v mělkých vodách. Rychlejší tempo evoluce – tedy velké změny v relativně krátkém časovém období – bylo nejběžnější u ryb obývajících dno, což naznačuje, že jejich podobné tvary těla pocházejí od blízce příbuzných druhů, které se přizpůsobily na stejném místě.
Naopak vyšší rozmanitost tvarů těla u ryb v otevřené vodě naznačuje, že kolonizace invazivními druhy vytvořila společenství vzdáleně příbuzných druhů. „Kolonizace hluboké pelagické zóny se zdá být typičtějším způsobem dosažení rozmanitosti než u bentických ryb,“ uvedla Santos. „Ve sloupci vody vidíte více linií, které jsou mezi sebou velmi vzdáleně příbuzné, a pravděpodobně kolonizovaly tento biotop v různých obdobích. A proto máte tolik rozmanitosti.“
Tma formuje evoluci ryb
Tato zjištění také osvěcují, jak život ve tmě ovlivňuje evoluci mořského života. Pouze stopové množství slunečního světla může proniknout do hloubky 200 metrů, což není dostatečné k možnosti fotosyntézy, což činí hluboké moře dělící čárou, která má vliv na to, jak ryby loví potravu, což je jeden z faktorů evoluční změny.
Santos uvádí příklad při porovnání s dobře známou pelagickou rybou z mělkých vod, jako je tuňák, který je velmi aktivním druhem. „Ve sloupci hluboké vody nevidíte mnoho velkých, silných plavců, protože je to velmi odlišné prostředí. Je to tmavé. A proto obvykle vídáte ryby, které sedí ve vodě a čekají, až pro ně jídlo najdou,“ říká. „Být pelagickým druhem v hlubokém moři se zdá být v pořádku pro mnoho různých typů tvarů těla, od rozpláclých po štíhlé.“
Absence slunečního světla a fotosyntézy na dně oceánu také ovlivňuje prostředí oceánského dna. „V mělké vodě se často ocitnete v prostředí jako je korálový útes nebo les řas, kde probíhá fotosyntéza. Existuje mnoho interakčních prvků a to vytváří rozmanitost tvarů těla, protože ryby jsou navrženy tak, aby interagovaly s různými věcmi,“ uvedla Santos.
„Hluboké dno bývá méně rozmanité a nudné a bahnité, takže ryby, které tam žijí, nemají tendenci mít různorodé tvary.“ Celkově studie vzácně zkoumá život v největším prostředí na Zemi a ukazuje, že různé typy tvarů pro hlubinné ryby jsou výsledkem mnoha evolučních cest definovaných převážně místem.
„To je místo, které lidé dosud na této planetě nedominovali – a stále je tolik, co se o tajemství toho, co všechno je tam, můžeme naučit,“ uzavírá Santos. „Tento článek nás posouvá kupředu s uznáním, že evoluce může fungovat opravdu jinak v závislosti na tom, kde přesně se ryby v hlubokém moři nacházejí.“
