Nowe badanie dokumentuje ewolucję szybko rosnącego rybożernego śledzia w Morzu Bałtyckim

Śledź atlantycki i bałtycki to typowe ryby żywiące się planktonem, mające centralne znaczenie dla ekosystemów północnego Atlantyku i Morza Bałtyckiego. Nowe badanie opublikowane w Komunikacja przyrodnicza kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja) dokumentuje odkrycie ewolucji genetycznie odrębnego śledzia żywiącego się rybami w Morzu Bałtyckim – młodym zbiorniku wodnym, który istniał dopiero od końca ostatniego zlodowacenia.

Śledź atlantycki i bałtycki odgrywają kluczową rolę w ekosystemie, stanowiąc krytyczne ogniwo między produkcją planktonu a innymi organizmami, takimi jak ryby drapieżne, ptaki morskie, ssaki morskie i ludzie. Wcześniejsze badania grupy z Uppsali udokumentowały, że śledź dzieli się na szereg ekotypów, które wykazują adaptację genetyczną związaną np. z warunkami klimatycznymi, zasoleniem i preferowanym okresem tarła.

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.

„Kiedy dowiedziałem się, że miejscowi są świadomi istnienia określonej populacji bardzo dużego śledzia bałtyckiego, który składa tarło rok po roku w tym samym obszarze, zdecydowałem się pobrać próbki i zbadać ich strukturę genetyczną. Teraz wiemy, że jest to genetycznie wyjątkowa populacja, która musiały ewoluować w Morzu Bałtyckim przez setki, jeśli nie tysiące lat” – 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.

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.

Dwie odrębne 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; jedna występuje na północ od Sztokholmu, a druga na południe od Sztokholmu” – mówi Jake Goodall, badacz z Uniwersytetu w Uppsali i pierwszy autor książki pt. publikację.

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. Tylko 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 śledzia żywiącego się rybami. W ten sposób śledź ten wykorzystuje niewykorzystany potencjał zasobów żywności w Morzu Bałtyckim” – mówi Andersson.