Различия между тремя формами камчатского гольца-мальмы могут возникать не из-за изменений в генах, а под влиянием температуры воды и гормонов щитовидной железы. К такому выводу пришли ученые, изучившие рыб, которые обитают в одних водоемах, но отличаются размерами, строением и рационом.
Работу выполнили Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга, Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН и Институт биологии развития имени Н.К. Кольцова РАН. Подробности исследования представил КамГУ.
В реке Камчатке и озере Кроноцком встречаются крупные хищные, средние бентосоядные и небольшие насекомоядные гольцы. Они почти не образуют гибридов, поскольку возвращаются для нереста на участки, где появились сами. Эти места отличаются температурой: хищная форма выбирает холодную воду, карликовая — теплую, а бентофаги нерестятся в промежуточных условиях.
Для проверки этой связи ученые установили датчики в нерестовых гнездах и в течение двух лет фиксировали температуру. Полученную от рыб икру выращивали в лаборатории, поддерживая заданный режим воды. На разных этапах развития специалисты измеряли количество гормонов Т3 и Т4 и оценивали скорость формирования костей черепа.
Икра в холодной воде получала больший запас гормона Т4 и развивалась быстрее. Мальки раньше переходили к работе собственной щитовидной железы и приобретали признаки хищной формы. В теплой воде развитие шло медленнее, а рыбы становились ближе по строению к карликовым гольцам.
Когда икру одной бентосоядной формы поместили в разные температурные условия, потомство начало развиваться по разным направлениям. Опыты с прямым изменением уровня гормона Т3 также подтвердили его влияние на скорость окостенения. По мнению ученых, температура запускает гормональный механизм, который позволяет рыбам осваивать разные условия обитания без предварительных изменений в геноме.