Дьявольские карпозубики (Cyprinodon Diabolis) обитают в пещерном озере в Долине смерти (США), где температура воды достигает 32 °C. На протяжении долгих лет эти рыбы выживали в экстремальных условиях. Глубина их бассейна в скале — более 100 м, и отмель, где особи могли бы размножаться проходит лишь узкой полоской вдоль края водоема. Пищей для них служат водоросли. Когда месяцами туда почти не проникает солнечный свет, растительность скуднеет. Массовое вымирание для этого уникального вида — обычное явление.
© Marcel Holyoak | Flickr
По результатам прошлых исследований предполагалось, что данный вид карпозубиков выделился в отдельную популяцию более 10 000 лет назад. Но последний генетический анализ показал, что они населяют Дьявольскую дыру (карстовые пещеры, объединенные проходами) максимум несколько сотен лет.
Ученый Кристофер Мартин и его коллеги рассказали журналу Royal Society, что открытым остается вопрос, как животные попали в эту среду обитания. В Долине смерти есть и другие популяции карпозубиков, но все они должны были каким-то образом пересечь одну из самых засушливых и горячих пустынь на Земле, прежде чем оказаться в Дьявольской дыре.
© USFWS
Согласно основной версии ученых, это перемещение стало возможным благодаря крупному наводнению. Например, тому, что произошло в Калифорнии в 1862 году. Также известно, что икра карпозубиков клейкая, за счет чего цепляется к растениям, а значит могла прилипнуть к ногам птиц, и те принесли ее в пещеру. Нельзя исключать и человеческий фактор: местные американцы могли выпустить рыбу в карстовое озеро.
Cyprinodon Diabolis когда-то называли редчайшей рыбой планеты, их насчитывалось всего 35 особей.
В соответствии с геологическими данными, пещерное озеро «вышло на поверхность» 60 000 лет назад, а большая часть Долины смерти была под водой 10 000 лет. Это могло позволить карпозубикам свободнее перемещаться по региону.
© Yathin | Flickr
Первые генетические анализы, с помощью которых ученые пытались определить точный возраст Cyprinodon Diabolis, выявили митохондриальную ДНК — генетический материал, содержащийся в «энергетических фабриках» клеток. Эта ДНК включает мутации с регулярной скоростью через поколения и может рассматриваться как своего рода «часы». Однако такой подход, как известно, чувствителен к правилам калибровки, которые применяются для анализа.
Более ранние попытки исследовать мтДНК приводили ученых к выводу, что популяция дьявольских карпозубиков формировалась в течение 2–3 млн лет. Но геологи исключают такую возможность.
Для изучения редких рыб доктор Мартин и его команда применили самые современные методы генетического анализа. Они стали исследовать тысячи генетических образцов, учитывая изменения внутри популяции и между ними с помощью демографических моделей. Калибровка проводилась с более надежными данными, основанными на всем разнообразии карпозубиков в Мексике.
По результатам исследования можно предположить, что первые особи поселились в Дьявольской дыре примерно 105–830 лет назад. Экология места породила ярко-выраженную фенотипическую самобытность этого вида карпозубиков. Они не только стали менее агрессивными, но и утратили темный металлический окрас, полностью лишились брюшных плавников. Науке пока неизвестно, является ли потеря этой части тела последствием тяжелого инбридинга в течение долгого времени или результатом вынужденной длительной адаптации к непростым условиям обитания.