500种鱼类是如何在湖中形成的?截然不同的生物钟

【字体: 时间:2021年04月12日 来源:Florida Atlantic University

编辑推荐:

  尽管白天和夜间生活有着巨大的差异,但鱼类如何利用一天中的不同时间还没有得到系统的研究。科学家们研究了马拉维湖慈鲷类的昼夜节律活动时间和休息-觉醒周期的变化,并确定了第一个夜间活动的物种。马拉维湖慈鲷种群间休息和活动的时间和持续时间有着显著的连续变化,为探索夜间活动变化的分子和神经基础提供了一个系统。

  

由于觅食策略,社交行为和躲避捕食者的欲望,动物的睡眠和活动模式有着显著的差异。这些淡水鱼的种类超过3000种,可能是世界上种类最多的鱼类之一。仅马拉维湖就有500多种慈鲷,绵延350英里穿过东非。它们是从一些可能在300万年前进入湖中的物种进化而来的,现在它们表现出非常不同的行为,栖息在整个湖中明确的生态位上。

那么这么多不同的物种怎么可能在这个巨大的热带湖泊中共存呢?许多因素已被考虑,包括可利用的大量生态资源,捕食,以及菊科物种进化高度特异的求偶和摄食行为的能力。尽管白天和夜晚的生活有着巨大的差异,但鱼类利用一天中不同时间的方式还没有得到系统的研究。

马拉维湖的慈鲷被认为在白天活动,最有可能避免被捕食,尽管这从未被科学研究过。佛罗里达大西洋大学的研究人员与马萨诸塞大学阿默斯特分校合作,通过研究活动的昼夜节律时间和休息-觉醒周期的持续时间的变化,首次确定了马拉维慈鲷的一种夜间活动物种——红颊慈鲷,发表在《实验生物学杂志》上的这篇文章揭示了红颊鱼的夜间行为,红颊鱼是一种高度物种化和生态多样性的鱼类,当鱼被提供庇护时,这种行为得以维持,而不是在持续的黑暗中,这表明它是由对光的急性反应而不是内源性昼夜节律引起的。此外,研究人员还发现,在校正进化史后,夜间活动与眼睛尺寸增大有关,这表明视觉处理与夜间活动之间存在联系。

研究中的马拉维湖慈鲷在活动水平和模式上表现出实质性的持续变化,近缘种间活性差异显著。研究结果表明,活动的昼夜节律调节可能为非洲慈鲷的生态位开发提供了一种机制。研究人员还发现了运动行为的多样性,这些结果共同为研究夜间活动变化的分子和神经基础提供了一个系统。

为了研究生态位和进化历史对运动活动和休息调节的影响,研究人员测量了11种马拉维湖慈鲷的昼夜节律活动。根据栖息地,行为和谱系代表性的多样性选择物种,包括马拉维慈鲷(mbuna)的近岸岩栖分支以及湖内另一个主要谱系的代表物种。在这项研究之前,生活在一个共同环境中的一个谱系的活动和休息的昼夜节律调节是未知的。

“鉴于马拉维慈鲷在一系列解剖和行为特征中表现出惊人的多样性,我们预测,他们也可能表现出高强度和持续变化的休息活动模式。“我们认为这些差异也延伸到了睡眠和觅食行为,提供了一个系统来研究对生存至关重要的复杂特征是如何进化的,”亚历克斯·基恩博士说,他是FAU查尔斯·E·施密特科学学院的生物科学教授,位于朱庇特的约翰·D·麦克阿瑟校区我们的研究发现,马拉维湖慈鲷种群之间休息和活动的时间和持续时间有着巨大的差异,这种差异在这个系统的快速物种形成中起着关键作用。”

Journal Reference:

  1. Evan Lloyd, Brian Chhouk, Andrew J. Conith, Alex C. Keene, R. Craig Albertson. Diversity in rest-activity patterns among Lake Malawi cichlid fishes suggests a novel axis of habitat partitioning. The Journal of Experimental Biology, 2021; jeb.242186 DOI: 10.1242/jeb.242186

我来说两句
0  条评论    0 人次参与
登录 注册发布
最新评论刷新
查看更多评论 > >
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 生物通商城 | 人才市场 | 核心刊物 | 特价专栏 | 仪器云展台 | 免费试用 | 今日视角 | 新技术专栏 | 技术讲座 | 技术期刊 | 会展中心 | 中国科学人 | 正牌代理商

    版权所有 生物通

    Copyright© 2hls.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号

    Baidu