Bazı Balıklar Evrimini Geriye Doğru Sürdürüyor

Bir araştırma, Superior Gölü’nün karanlık sularında, eski atalarının okyanusta görmesine yardımcı olabilecek bir genetik özelliği yeniden kazanmaya adapte olmuş bir balık türü buluyor.

Araştırma, Superior Gölü’nde yaklaşık 80 ila 200 metre derinliklerde yaşayan kiyilere odaklanıyor. Bilim adamları tarafından “Coregonus kiyi” olarak bilinen bu balıklar, ciscoes olarak bilinen yakından ilişkili bir salmonid grubuna aittir.

Çalışma, suyun daha sığ bölgelerinde yaşayan ve beslenen diğer Superior Lake Superior ciscoes’in aksine, kiyilerin, muhtemelen loş “maviye kaymış” sularda görüşü iyileştiren rodopsin geninin bir versiyonunu taşıma olasılığının çok daha yüksek olduğu sonucuna varılıyor. Ekibin bu derin su popülasyonundan incelediği 21 kişiden her biri genin sadece bu varyantını taşıyordu.

Uyarlama, eski bir duruma dönüşü işaret ediyor gibi görünüyor: Yaklaşık 175 milyon yıl önce, türlerin evrimsel tarihinin yeniden inşasına göre, kiyilerin okyanusta yaşayan ataları muhtemelen aynı genetik varyantı barındırıyordu.

Daha sonra, atalardan kalma balık popülasyonları maviye kaymış deniz sularından sığ, “kırmızıya kaymış” akarsular ve göllere geçtikçe, bu habitatlarda faydalı olan bir rodopsin türü daha yaygın hale geldi, diyor bilim adamları. Sonunda, Superior Gölü’nün derin sularına ulaşan kiyiler, şimdi yaşadıkları suların “maviye kaymış” rengine yeniden adapte oldular.

Çalışma 28 Kasım’da Genome Biology and Evolution dergisinde çevrimiçi olarak yayınlandı . Great Lakes Balıkçılık Komisyonu tarafından finanse edilen proje, Buffalo Üniversitesi ve ABD Jeolojik Araştırmalarının Great Lakes Bilim Merkezi’ndeki araştırmacılar arasında bir işbirliğiydi.

Doçent Doktor Trevor Krabbenhoft, “Evrim genellikle, en azından derin bir zamanda, tek yönlü bir süreç olarak düşünülür, ancak bu örnekte, 175 milyon yıldan fazla bir süredir, bu geri dönüşü çok daha eski bir atalara geri dönüyoruz” diyor. UB Fen Edebiyat Fakültesi’nde biyolojik bilimler ve UB RENEW Enstitüsü’nde bir öğretim üyesi. Krabbenhoft araştırmaya ilk yazar Katherine Eaton ile öncülük etti.

Auburn Üniversitesi’nde biyolojik bilimlerde lisans öğrencisi olarak çalışmayı tamamlayan Auburn Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Eaton, “Balıkçılık biyologları Büyük Göller’deki yerel balık popülasyonlarını yeniden canlandırmaya çalışıyorlar, bu nedenle türlerin sahip olduğu adaptasyonları anlamak önemlidir,” diyor. “Bir türün adaptasyonlarına ilişkin bilgi, onları biyolojilerine daha uygun ortamlarda restore etmemize yardımcı olabilir.”

Büyük Göllerdeki balıkları restore etmek

Kiyilerin atalarının maviye kaymış gen varyantını yeniden evrimleştirmeden önce tamamen mi kaybettiği veya varyantın yeniden ortaya çıkmadan önce bu balık soyunda daha az sıklıkta olup olmadığı açık değil.

Her iki durumda da, bugün “Derin su ve sığ su türleri arasında gerçekten net bir ayrım var” diyor Eaton.

İncelenen tüm kiyiler, mavi renkte rodopsin formuna sahipken, örneklenen daha sığ su ciscoes – Coregonus artedi, Coregonus hoyi ve Coregonus zenithicus – öncelikle kırmızıya kaymış sularda yardımcı olabilecek gen versiyonuna sahipti.

Eaton, aynı maviye kaymış Rodopsin varyantının denizde veya derin göl suyunda yaşayan bir dizi başka balıkta da bulunduğunu belirtiyor. Bu tekrarlanan “paralel” evrim, bir adaptasyonun önemli bir işlevi olduğunu gösterebilir: Bu durumda, muhtemelen balıkların farklı ortamlarda görmesine yardımcı olur.

Krabbenhoft, Büyük Göllerdeki ışık değiştiği için bu bilgiler önemlidir. Örneğin, organik maddeleri göllerden süzen istilacı zebra ve bataklık midyeleri, yer yer suyun berraklığını artırıyor.

Bilgi, bilim adamları yerel balık popülasyonlarını geri kazanmaya çalıştıkları için de değerlidir. Rodopsin araştırmasına ek olarak Krabbenhoft, ciscoların genetiğini, morfolojisini ve ekolojisini daha geniş bir şekilde inceleyen bir çalışmanın ortak yazarıdır. Yine Great Lakes Balıkçılık Komisyonu tarafından finanse edilen bu çalışma, şu anda Auburn Üniversitesi’nde biyolojik bilimler profesörü olan PhD Moisés Bernal tarafından yönetildi. Çalışma sonuçları 16 Aralık’ta ön baskı sunucusu bioRxiv’de yayınlandı ve henüz hakemli bir dergide yayınlanmadı.

Krabbenhoft, “Toplu olarak, bu projelerin Büyük Göller’deki doğal biyoçeşitliliği sağlıklı bir ekosisteme geri döndürmek için çıkarımları var” diyor. “Ciscolar, beş Büyük Gölde bir kez daha bol ve çeşitliydi, ancak aşırı avlanma, deniz taşıtları istilası ve kirlilik nedeniyle bazı türlerin nesli tükendi. Verilerimiz, bu balıklar kaybolduğu yerlerde yeniden kurulduğu için restorasyon stratejilerini bilgilendiriyor ya da Ontario Gölü gibi sayıca oldukça azalmış. “

“Ciscoes, bir zamanlar Büyük Göller’de göl alabalığı ve walleye gibi en önemli yırtıcıları destekleyen baskın yerli av türleriydi. Yıllık değeri 7 milyar dolardan fazla olan kabile, ticari ve eğlence amaçlı balıkçılığın önemli bir bileşeni olmaya devam ediyorlar” diyor. Bill Taylor, PhD, Great Lakes Balıkçılık Komisyonu Komiseri ve Michigan Eyalet Üniversitesi Küresel Balıkçılık Sistemleri alanında Seçkin bir Profesör. “Biyolojilerini ve morfolojilerini daha iyi anlamak için yapılan araştırmalar, gelecekte başarılı restorasyon çabaları tasarlamak için kritik önem taşır.”