Антарктические ледяные рыбы перестроили свои черепа, чтобы выиграть эволюционную гонку вооружений

Антарктические ледяные рыбы (нототениевые) не просто выжили в экстремальных условиях Южного океана, но и процветают там. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что ключом к их успеху стала перестройка черепа.

Секрет в модульности

Учёные из Университета Райса с помощью микро-КТ-сканирования более 170 видов рыб построили 3D-карты восьми костей черепа. Анализ показал, что ледяные рыбы разделили свои ротовые челюсти на верхний и нижний модули, добавив черепу новый «инструмент» для эволюции.

«Большинство животных сохраняют постоянное количество модулей. Ледяные рыбы фактически добавили один», — отмечает соавтор Маяра П. Невес.

Эволюционные последствия

Разделение позволило челюстям эволюционировать независимо. Одни виды развили мощные челюсти для дробления добычи у дна, другие усовершенствовали всасывающий механизм для ловли быстрой добычи в толще воды.

«Разделив челюсти, нототениевые могли настраивать механику всасывания и укуса, не переделывая всю голову», — объясняет ведущий автор Кори Эванс.

Связь с климатом

Эти эволюционные сдвиги совпали с крупными климатическими потрясениями в Южном океане. В периоды нестабильности корреляции между костями ослабевали, что позволяло ключевым элементам, таким как верхнечелюстная кость (maxilla), эволюционировать быстрее.

Истоки успеха

Всё началось более 30 миллионов лет назад с одного предка, мигрировавшего из Южной Америки. Его ключевым преимуществом стали антифризные белки в крови, позволившие заселить свободные экологические ниши.

«Модульность не просто сопровождала разнообразие. Она, вероятно, сделала его возможным в одной из самых суровых сред Земли», — заключает Эванс.