Nowe badanie ujawnia genetycznie odrębny typ śledzia bałtyckiego, który w przeciwieństwie do swojego atlantyckiego odpowiednika rozwija się na diecie rybnej.
Dostosowanie to prawdopodobnie nastąpiło ze względu na wyjątkowe warunki panujące na Morzu Bałtyckim i brak większych ryb drapieżnych, co stanowi szczególną szansę dla lokalnego ekosystemu i rybołówstwa.
Śledź atlantycki i bałtycki: gatunki kluczowe
Śledź atlantycki i bałtycki, znany z diety opartej na planktonie, odgrywa istotną rolę w ekosystemach północnego Oceanu Atlantyckiego i Morza Bałtyckiego. Ryby te stanowią kluczowe połączenie między planktonem a drapieżnikami wyższego rzędu, w tym większymi rybami, ptakami morskimi, ssakami morskimi, a nawet ludźmi.
Nowe badanie opublikowane dzisiaj (23 grudnia) w Komunikacja przyrodnicza przeprowadzony przez naukowców z Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja) ujawnił zaskakujące odkrycie: ewolucję genetycznie odrębnego śledzia żywiącego się rybami w Morzu Bałtyckim. Ta wyjątkowa populacja pojawiła się w stosunkowo młodym Morzu Bałtyckim, które istnieje zaledwie około 8 000 lat od zakończenia ostatniego zlodowacenia.
Wcześniejsze badania tej samej grupy wykazały, że populacje śledzia są podzielone na różne ekotypy, z których każdy jest genetycznie przystosowany do określonych czynników środowiskowych, takich jak klimat, zasolenie i preferowane okresy tarła. To nowe odkrycie dodaje nieoczekiwany zwrot do ekologicznej i ewolucyjnej historii śledzia bałtyckiego.
Odkrycie wyjątkowej populacji śledzia bałtyckiego
Linneusz, twórca taksonomii i profesor w Uppsali w XVIII wieku, zdefiniował śledzia bałtyckiego jako podgatunek śledzia atlantyckiego przystosowany do słonawej wody Morza Bałtyckiego. Śledź bałtycki jest znacznie mniejszy i zawiera mniej tłuszczu niż śledź atlantycki.
Obecny projekt zapoczątkowano, gdy główny badacz został poinformowany przez miejscowego rybaka żyjącego na wybrzeżu na północny wschód od Uppsali, że istnieje specjalny rodzaj śledzia, „który składa tarło zawsze tuż przed środkiem lata i który jest tak duży jak śledź atlantycki”, a zatem znacznie większy niż pospolity śledź bałtycki żywiący się planktonem.
Genetyczna tajemnica dużego śledzia
„Kiedy dowiedziałem się, że miejscowi są świadomi istnienia określonej populacji bardzo dużego śledzia bałtyckiego, który rok po roku składa tarło w tym samym obszarze, postanowiłem pobrać próbki i zbadać ich strukturę genetyczną. Teraz wiemy, że jest to genetycznie wyjątkowa populacja, która musiała ewoluować przez setki, jeśli nie tysiące lat w Morzu Bałtyckim” – mówi Leif Andersson, profesor na Wydziale Biochemii Medycznej i Mikrobiologii Uniwersytetu w Uppsali, który kierował badaniem .
Naukowcy przeprowadzili szczegółową analizę morfologii, wzorca wzrostu, zawartości tłuszczu i obecności substancji zanieczyszczających środowisko. Uderzającym odkryciem było to, że duży śledź miał uszkodzone grabie skrzelowe. Żywiący się planktonem śledź bałtycki wykorzystuje grabie skrzelowe do przesiewania planktonu, podczas gdy zaobserwowane uszkodzenia skrzeli u dużego śledzia prawdopodobnie odzwierciedlają przejście na dietę rybną, prawdopodobnie obejmującą ciernika zwyczajnego, który ma ostre kolce chroniące przed drapieżnikami.
Korzyści żywieniowe i zmniejszone ryzyko zanieczyszczenia
Innym interesującym odkryciem było to, że duży śledź miał znacznie wyższą zawartość tłuszczu i znacznie obniżony poziom dioksyn, problematycznej substancji chloroorganicznej w Morzu Bałtyckim. Zarówno te obserwacje, jak i znacznie szybsze tempo wzrostu są zgodne z przejściem na dietę rybną. Stosunkowo niska zawartość dioksyn sprawia, że ten rybożerny śledź bałtycki jest interesujący do spożycia przez ludzi.
Zidentyfikowano subpopulacje śledzia żywiącego się rybami
Po stwierdzeniu, że śledź duży rybożerny jest genetycznie unikalny, naukowcy postanowili przeprowadzić sekwencjonowanie całego genomu dużego śledzia wraz z wcześniej zebranymi dużymi śledziami z różnych części Morza Bałtyckiego. Zawartość żołądka drugiej grupy dużych śledzi wskazywała, że osobniki te żerowały na małych rybach.
„Nasza analiza genetyczna pokazuje, że w Morzu Bałtyckim istnieją co najmniej dwie odrębne subpopulacje śledzia żywiącego się rybami; jedno występuje na północ od Sztokholmu, a drugie na południe od Sztokholmu” – mówi Jake Goodall, badacz z Uniwersytetu w Uppsali i pierwszy autor publikacji.
Ewolucja w Młodym Bałtyku
Ciekawym pytaniem jest, dlaczego śledź żywiący się rybami wyewoluował w Morzu Bałtyckim, skoro nie ma dowodów na istnienie takiego śledzia w Oceanie Atlantyckim. Morze Bałtyckie jest bardzo młodym zbiornikiem wodnym, który istnieje dopiero około 8 000 lat, po zakończeniu ostatniego zlodowacenia. Jedynie ograniczona liczba ryb morskich była w stanie skolonizować słonawe Morze Bałtyckie, gdzie zasolenie waha się w granicach 2–10 ‰ w porównaniu z około 35 ‰ w Oceanie Atlantyckim.
„Stawiamy hipotezę, że rybożerny śledź bałtycki ewoluował z powodu braku konkurencji ze strony innych ryb drapieżnych, na przykład makreli i tuńczyka, które nie występują tam, gdzie spotykamy śledzie żywiące się rybami. W ten sposób śledzie te wykorzystują niewykorzystane zasoby pożywienia w Morzu Bałtyckim” – mówi Leif Andersson.
Odniesienie: „Ewolucja szybko rosnącego rybożernego śledzia w młodym Morzu Bałtyckim” 23 grudnia 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-55216-8
