Гольяны — мелкие пресноводные рыбы рода Phoxinus, родственные карпам и пескарям, — широко распространены в водоемах всей Северной Европы. Из-за того, что отдельные виды Phoxinus внешне очень схожи между собой, различить их долгое время не удавалось.
В последние десятилетия с помощью методов молекулярно-генетического анализа ученые обнаружили, что в Центральной и Западной Европе обитает около 15 видов гольянов. Однако большая часть ареала этих рыб, охватывающая Восточную Европу (а, следовательно, и Европейскую часть России), оставалась неисследованной, поэтому до сих пор не известно, какие виды здесь преобладают. Их описание важно для того, чтобы понимать, как человеческая деятельность и связанное с ней загрязнение водоемов влияют на видовое разнообразие водных экосистем.
Исследователи из Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН (Борок) с коллегами в ходе нескольких экспедиций выловили более 3000 гольянов в реках и озерах Европейской части России и Западной Сибири. Авторы описали внешние (морфологические) признаки 272 особей, а также проанализировали последовательности ДНК их митохондрий — «энергетических станций» клетки. Генетический материал митохондрий был выбран потому, что в этих клеточных структурах ДНК эволюционирует быстрее, чем в ядре, а потому по ней можно точнее выявить различия между видами.
Чтобы определить, к какому виду относятся выловленные особи, биологи сравнивали их внешние признаки (особенности строения плавников, чешуйного покрова, элементов скелета, жабр) с гольянами, описанными ранее другими исследователями на территории Европы. ДНК рыб сравнивали с генетическими последовательностями из международных баз данных.
Карта сбора материалов и распространения северного гольяна. Источник: Artaev et al. / Zoosystematics and Evolution, 2024
Совместные анализы морфологии и генетики показали, что выловленные гольяны относятся к виду северный гольян (Phoxinus isetensis). Интересно, что этот вид впервые был обнаружен в реке Исеть на Среднем Урале и получил свое название еще в XVIII веке, но позже был признан «двойником» обыкновенного гольяна Phoxinus phoxinus, встречающегося в Западной Европе.
Новое исследование указывает на то, что от своих ближайших родственников северный гольян отличается большим числом позвонков, а также последовательностью митохондриальной ДНК. При этом генетически Phoxinus isetensis оказался наиболее схож с колхидским гольяном (Phoxinus colchicus), а по внешним признакам — с адагумским гольяном (Phoxinus adagumicus) и гольяном из водоемов Крыма, Phoxinus chrysoprasius.
Дополнив ранее известные данные о местообитаниях северного гольяна результатами, полученными в ходе этого исследования, авторы определили наиболее полный на сегодняшний день ареал обитания этого вида. Он охватывает северную часть Восточной Европы, включая бассейны Каспийского, Балтийского, Белого, Баренцева и Северного морей, и простирается на 3800 километров с запада на восток и на 2000 километров с севера на юг.
«Наши данные об ареале северного гольяна указывают на то, что он распространился в реки Западной Сибири из Европы. Это подтверждается тем, что отдельные экземпляры мы находили в реках Верхнего и Среднего Урала. Примечательно, что в бассейне западносибирской реки Обь обитает еще один вид гольянов — Phoxinus ujmonensis, и в дальнейшем мы планируем исследовать, как соотносится его ареал с ареалом северного гольяна», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Борис Лёвин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории экологии рыб Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН.В исследовании принимали участие сотрудники Зоологического института РАН (Санкт-Петербург), Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Санкт-Петербургского научного центра РАН, Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург), и Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (Москва, Вологда).
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
