Ryby z lodu dobrze przystosowane do zimna… za dobrze!

Ewolucja ryb z podrzędu Nototeniowce (Notothenioidei), nazywanych również rybami z lodu, zdawała się być dość prosta, wręcz szkolny przypadek: ochłodzenie ich siedliska, przystosowanie do tej zmiany klimatycznej oraz zwiększenie strefy zasięgu. Ale, jak się okazuje, wcale to wszystko nie było aż tak trywialne, jak chcielibyśmy sądzić. A te doskonałokostne (Teleostei, czyli ryby kostnoszkieletowe albo po prostu ryby kościste), które dziś są bardzo dobrze wyspecjalizowane w radzeniu sobie z lodowatym środowisku, będą teraz miały ogromne problemy z przystosowaniem się do ocieplenia.

Tego obawiają się przynajmniej badacze z amerykańskiego uniwersytetu Yale, którzy opublikowali swoje badania nad tymi rybami w naukowym przeglądzie PNAS.

Jak wyjaśniają badacze, w następstwie epizodu brutalnego spadku temperatur, wiele gatunków ryb wymarło. Dzięki temu powstała nisza ekologiczna, która natychmiast została wykorzystana przez Nototeniowce. Rybom tym udało się przystosować do zmian, a nawet zróżnicować, co pozwoliło im na zajęcie powstałych nisz.

Zjawisko to jest nazywane zresztą radiacją ewolucyjną. Jednakże, naukowcy z amerykańskiego uniwersytetu Yale właśnie odkryli, że historia ta wcale ta nie była taka prosta: jakieś 35 000 000 lat temu, w okresie przejściowym między eocenem i oligocenem, fala zimna objęła w posiadanie Ziemię, prowadząc do wymarcia wielu gatunków morskich, które nie umiały przystosować się do spadku temperatur w wodzie.

Proteina przeciwko mrozom?

Chodzi tutaj konkretnie o proteinę przeciwko zamarzaniu, która pozwala żyć w oceanie Antarktycznym. Jak oceniają amerykańscy badacze, proteina ta miała pojawić się w okresie między – 42 000 000 i - 22 000 000 lat temu. Chodzi tutaj o glikoproteinę AFGP, tak zwaną antifreeze glycoprotein, która pojawiła się na łonie ryb Nototeniowców, i która pozwoliła im na przystosowanie się do zmian klimatycznych w tamtej epoce.

Obowiązująca teoria zakłada, że właśnie w tym okresie między – 42 000 000 i - 22 000 000, miała miejsce radiacja ewolucyjna. A jednak, te ryby kostnoszkieletowe nie zróżnicowały się tak natychmiast, a więc nie mogły zająć dostępnych nisz ekologicznych, zwolnionych przez zniknięcie gatunków niezdolnych do przystosowania się, tak jak miała to zakładać klasyczna radiacja ewolucyjna.

Nototeniowce przystosowują się do zmian klimatycznych?

Trzeba było odczekać jeszcze ponad 10 000 000 lat (okres między – 11 600 000 i – 5 300 000), aż do miocenu, aby naprawdę ta radiacja ewolucyjna miała miejsce i aby naprawdę grupa Nototeniowców się rozróżniła.

Zresztą, do zjawiska tego nie doszło tylko i wyłącznie dzięki pojawieniu się glikoproteiny przeciwmrozowej AFGP, ale inne czynniki również wchodziły tutaj do gry: adaptacja do mniejszych głębokości, która pozwoliła na pionowe podbicie środowiska.

Ocieplenie klimatyczne: nieznany jeszcze skutek

Ale jeżeli chodzi o Nototeniowce, wszystko teraz powinno się powtórzyć, albo cofnąć. Podczas gdy ryby te przystosowały się do zimna w oceanie Antarktycznym, wiele milionów lat temu, oto znów stają w obliczu sytuacji, kiedy ich środowisko się ociepla. I naukowcy obawiają się, że rybom tym nie uda się zrobić kroku do tyłu, aby cofnąć ewolucję i przystosować się do wyższych temperatur.

Ponieważ ocean Antrakryczny jest jednym z ekosystemów, które cierpią najbardziej z powodu ocieplenia klimatycznego, ssaki morskie oraz mikroorganizmy, które w nim żyją, są poddane bardzo wielkiemu ciśnieniu, które z trudem znoszą. Chodzi tutaj o zakwaszanie oceanów, o rosnące temperatury.

Wraz z możliwym spadkiem liczebności Nototeniowców, nowa presja dopisuje się do listy, ponieważ ryby te prezentują potężną część jadłospisu drapieżników morskich, takich jak foki, lwy morskie, niektóre wieloryby, pingwiny...