Динамика разнообразия щиповок рода Cobitis (Cobitidae) закавказья в антропогенный период по данным музейных коллекций. III. Морфогенетическая изменчивость, таксономический статус и диагностические признаки щиповок черноморского побережья к северу от Месхетского хребта Малого Кавказа

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

На основе сравнительного исследования изменчивости внешних морфологических признаков, особенностей окраски, краниологических и кариологических характеристик щиповок рода Cobitis из водоёмов Колхидской низменности, анализа данных по геологической истории региона и зоогеографических данных сделан вывод о том, что популяции восточного Черноморского побережья к северу от Месхетского хребта Малого Кавказа относятся к самостоятельному виду C. osurgeticus. От обитающего в водоёмах Аджарии C. satunini он отличается структурой кариотипа, рядом пропорций нейрокрания и отдельных костей черепа, более коротким хвостовым стеблем, положением спинного плавника. Выявленная филогенетическая близость митохондриальных генов двух видов может быть связана с диплоидно-полиплоидными отношениями и межвидовой гибридизацией в роде Cobitis и предполагает необходимость дальнейших исследований популяций восточного побережья Чёрного моря, включая щиповок Абхазии, для которых предварительно не исключается гибридное происхождение при скрещивании с C. tanaitica. Обозначен неотип C. osurgeticus, представлен видовой диагноз.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. Д. Васильева

Московский государственный университет

Author for correspondence.
Email: vas_katerina@mail.ru

Зоологический музей

Russian Federation, Москва

Б. А. Лёвин

Институт биологии внутренних вод РАН; Институт проблем экологии и эволюции РАН

Email: vas_katerina@mail.ru
Russian Federation, пос. Борок, Ярославская обл.; Москва

В. П. Васильев

Институт проблем экологии и эволюции РАН

Email: vas_katerina@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Абдурахманов Г. М. 2017. Биогеография Кавказа. М.: Т-во науч. изд. КМК, 720 с.
  2. Барач Г. П. 1941. Фауна Грузии. Т. 1. Рыбы пресных вод. Тбилиси: Изд-во АН ГрузССР, 281 с.
  3. Берг Л. С. 1949. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран. Ч. 2. М.; Л.: Изд-во АН СССР. С. 469–926.
  4. Бобринский Н. А. 1951. География животных. Курс зоогеографии. М.: Учпедгиз, 384 с.
  5. Васильев В. П. 1978. Хромосомный полиморфизм у смариды – Spicara smaris (Pisces, Centracanthidae) // Зоол. журн. Т. 57. № 8. С. 1276–1278.
  6. Васильев В. П. 1995. Кариологическое разнообразие и таксономическая неоднородность Cobitis “taenia” (Pisces, Cobitidae) // Докл. АН СССР. Т. 342. № 6. С. 839–842.
  7. Васильев В. П., Виноградов А. Е., Розанов Ю. М., Васильева Е. Д. 1999. Содержание ДНК в клетках форм однополо-двуполого комплекса щиповок рода Cobitis и щиповки Лютера C. lutheri (Cobitidae) // Вопр. ихтио- логии. Т. 39. № 3. С. 355–361.
  8. Васильева Е. Д. 1984. Сравнительный морфологический анализ двух популяций щиповок (род Cobitis, Cobitidae), отличающихся числом пятен у основания хвостового плавника // Там же. Т. 24. Вып. 1. С. 43–53.
  9. Васильева Е. Д. 1988. Переописание, морфо-экологическая характеристика и распространение Cobitis granoei (Teleostei, Cobitidae) // Зоол. журн. Т. 67. № 7. С. 1025–1036.
  10. Васильева Е. Д., Васильев В. П. 1998. Виды-двойники в роде Cobitis (Cobitidae). 1. Южнорусская щиповка Cobitis rossomeridionalis sp. nova // Вопр. ихтиологии. Т. 38. № 5. С. 604–614.
  11. Васильева Е. Д., Васильев В. П. 2012. Cobitis amphilekta sp. nova – новый вид щиповки (Cobitidae, Cypriniformes) из бассейна Каспийского моря // Там же. Т. 52. № 2. С. 177–183.
  12. Васильева Е. Д., Васильев В. П. 2020. Динамика разнообразия щиповок рода Cobitis Закавказья в антропогенный период по данным музейных коллекций. I. Морфологическая изменчивость и диагностические признаки C. saniae (Cobitidae) // Там же. Т. 60. № 6. С. 665–681. https://doi.org/10.31857/S0042875220060090
  13. Васильева Е. Д., Васильев В. П. 2023. Динамика разнообразия щиповок рода Cobitis Закавказья в антропогенный период по данным музейных коллекций. II. Морфокариологическая изменчивость, таксономический статус и диагностические признаки щиповок Аджарии // Там же. Т. 63. № 6. С. 634–650. https://doi.org/10.31857/S0042875223060255
  14. Давыдова М. И., Каменский А. И., Неклюкова Н. П., Тушинский Г. К. 1966. Физическая география СССР. М.: Просвещение, 847 с.
  15. Каврайский Ф. Ф. 1906 (1907). Список всех видов рыб, встречающихся в пределах Кавказа и Закавказья и в прилегающих к ним морях // Осетровые (Acipenseridae) Кавказа и Закавказья. Тифлис: Тип. канцелярии наместника Императ. Величества на Кавказе. С. 58–77.
  16. Кузнецов С. С. 1937. Геология окрестностей Батуми // Экскурсия по Кавказу. Черноморское побережье. Л.; М.: ОНТИ НКТП СССР. С. 5–9.
  17. Международный кодекс зоологической номенклатуры. 2000. СПб.: Изд-во ЗИН РАН, 221 с.
  18. Паффенгольц К. Н. 1959. Геологический очерк Кавказа. Ереван: Изд-во АН АрмССР, 506 с.
  19. Радде Г. И. 1899. Pisces // Коллекции Кавказского музея, обработанные совместно с учеными специалистами и изданные Др. Г. И. Радде. Т. 1. Зоология. Тифлис: Тип. канцелярии главнонач. гражданской частью на Кавказе. C. 305–324.
  20. Шедько С. В. 2017. Низкий уровень различий митогеномов сахалинского осетра Acipenser mikadoi Hilgendorf, 1892 и зелëного осетра A. medirostris Ayeres, 1854 (Acipenseridae) свидетельствует об их недавней дивергенции // Биология моря. Т. 43. № 2. С. 144–147.
  21. Эланидзе Р. Ф. 1983. Ихтиофауна рек и озер Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 320 с.
  22. Aljanabi S. M., Martinez I. 1997. Universal and rapid salt-extraction of high quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucleic Acids Res. V. 25. № 22. P. 4692–4693. https://doi.org/10.1093/nar/25.22.4692
  23. Choleva L., Musilova Z., Kohoutova-Sediva A. et al. 2014. Distinguishing between incomplete lineage sorting and genomic introgressions: complete fixation of allospecific mitochondrial DNA in a sexually reproducing fish (Cobitis; Teleostei), despite clonal reproduction of hybrids // PLoS One. V. 9. № 6. Article e80641. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0080641
  24. Epitashvili G., Geiger M., Astrin J. J. et al. 2020. Towards retrieving the Promethean treasure: a first molecular assessment of the freshwater fish diversity of Georgia // Biodivers. Data J. V. 8. Article e57862. https://doi.org/10.3897/BDJ.8.e57862
  25. Freyhof J., Bayçelebí E., Geiger M. 2018. Review of the genus Cobitis in the Middle East, with the description of eight new species (Teleostei: Cobitidae) // Zootaxa. V. 4535. № 1. 75 p. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4535.1.1
  26. Freyhof J., Kaya C., Epitashvili G., Geiger M. F. 2021. Oxynoemacheilus phasicus, a new nemacheilid loach from the eastern Black Sea basin with some remarks on other Caucasian Oxynoemacheilus (Teleostei: Nemacheilidae) // Ibid. V. 4952. № 1. P. 135–151. https://doi.org/10.11646/zootaxa.4952.1.8
  27. Gambetta L. 1934. Sulla variabilità del cobite fluviatile (Cobitis taenia) e sul rapporto numerico dei sessi // Bull. Mus. Zool. Anat. Comp. Univ. Torino. V. 44. P. 297–324.
  28. Huelsenbeck J. P., Ronquist F. 2001. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees // Bioinformatics. V. 17. № 8. P. 754–755. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/17.8.754
  29. Ivanova N. V., Zemlak T. S., Hanner R. H., Hebert P. D.N. 2007. Universal primer cocktails for fish DNA barcoding // Mol. Ecol. Notes. V. 7. № 4. P. 544–548. https://doi.org/10.1111/j.1471–8286.2007.01748.x
  30. Janko K., Paček J., Wilkinson-Herbots H. et al. 2018. Hybrid asexuality as a primary postzygotic barrier between nascent species: on the interconnection between asexuality, hybridization and speciation // Mol. Ecol. V. 27. № 1. P. 248–263. https://doi.org/10.1111/mec.14377
  31. Kottelat M., Freyhof J. 2007. Handbook of European freshwater fishes. Cornol; Berlin: Kottelat and Freyhof, 646 p.
  32. Kuljanishvili T., Epitashvili G., Freyhof J. et al. 2020. Checklist of the freshwater fishes of Armenia, Azerbaijan and Georgia // J. Appl. Ichthyol. V. 36. № 4. P. 501–514. https://doi.org/10.1111/jai.14038
  33. Kwan Y.-S., Ko M.-H., Jeon Y.-S. et al. 2019. Bidirectional mitochondrial introgression between Korean cobitid fish mediated by hybridogenetic hybrids // Ecol. Evol. V. 9. № 3. P. 1244–1254. https://doi.org/10.1002/ece3.4830
  34. Lanfear R., Calcott B., Ho S. Y., Guindon S. 2012. PartitionFinder: combined selection of partitioning schemes and substitution models for phylogenetic analyses // Mol. Biol. Evol. V. 29. № 6. P. 1695–1701. https://doi.org/10.1093/molbev/mss020
  35. Levan A., Fredga A., Sandberg A. A. 1964. Nomenclature for centromeric position on chromosomes // Hereditas. V. 52 № 2. P. 201–220. https://doi.org/10.1111/j.1601–5223.1964.tb01953.x
  36. Levin B. A., Simonov E., Matveyev M. P. et al. 2018. DNA barcoding of the fishes of the genus Alburnoides (Actinopterygii, Cyprinidae) from Caucasus // Mitochondrial DNA. Pt. A. V. 29. № 1. P. 49–55. https://doi.org/10.1080/24701394.2016.1238900
  37. Levin B. A., Gandlin A. A., Simonov E. S. et al. 2019. Phylogeny, phylogeography and hybridization of Caucasian barbels of the genus Barbus (Actinopterygii, Cyprinidae) // Mol. Phylogenet. Evol. V. 135. P. 31–44. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2019.02.025
  38. Minh B. Q., Nguyen M. A.T., von Haeseler A. 2013. Ultrafast approximation for phylogenetic bootstrap // Mol. Biol. Evol. V. 30. № 5. P. 1188–1195. https://doi.org/10.1093/molbev/mst024
  39. Mousavi-Sabet H., Vasil’eva E.D., Vatandoust S., Vasil’ev V.P. 2011. Cobitis faridpaki sp. nova – a new spined loach species (Cobitidae) from the southern Caspian Sea basin (Iran) // J. Ichthyol. V. 51. № 10. Р. 925–931. https://doi.org/10.1134/S0032945211100055
  40. Naseka A. M. 2010. Zoogeographical freshwater divisions of the Caucasus as a part of the West Asian Transitional Region // Proc. Zool. Inst. RAS. V. 314. № 4. P. 469–492. https://doi.org/10.31610/trudyzin/2010.314.4.469
  41. Nguyen L.-T., Schmidt H. A., von Haeseler A., Minh B. Q. 2015. Q-TREE: A fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies // Mol. Biol. Evol. V. 32. № 1. P. 268–274. https://doi.org/10.1093/molbev/msu300
  42. Ninua N. Sh., Japoshvili B. O. 2008. Check list of fishes of Georgia // Proc. Inst. Zool. Tbilisi. V. 23. P. 163–176.
  43. Perdices A., Bohlen J., Šlechtová V., Doadrio I. 2016. Molecular evidence for multiple origins of the European spined loaches (Teleostei, Cobitidae) // PLoS One. V. 11. № 1. Article e0144628. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144628
  44. Perdices A., Ozeren C. S., Erkakan F., Freyhof J. 2018. Diversity of spined loaches from Asia Minor in a phylogenetic context (Teleostei: Cobitidae) // Ibid. V. 13. № 10. Article e0205678. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0205678
  45. Rambaut A., Drummond A. 2008. FigTree: Tree figure drawing tool, version 1.4.3. Edinburgh: Inst. Evol. Biol. Univ. Edinburgh (http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/. Version 01/2022).
  46. River basis analysis in the Chorokhi–Adjaristskali pilot basin, Georgia. 2013. Tbilisi: IEC (https://www.yumpu.com/s/651lfk0xcsUQ13El. Version 04/2023).
  47. Rothgänger J., Weniger M., Weniger T. et al. 2006. Ridom TraceEdit: a DNA trace editor and viewer // Bioinformatics. V. 22. № 4. P. 493–494. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btk002
  48. Saitoh K., Kim I.-S., Lee E.-H. 2004. Mitochondrial gene introgression between spined loaches via hybridogenesis // Zool. Sci. V. 21. № 7. P. 795–798. https://doi.org/10.2108/zsj.21.795
  49. Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. 2007. MEGA4: molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0. // Mol. Biol. Evol. V. 24. № 8. P. 1596–1599. https://doi.org/10.1093/molbev/msm092
  50. Tarkhnishvili D. N., Thorpe R. S., Arntzen J. W. 2000. Pre-Pleistocene refugia and differentiation between populations of the Caucasian salamander (Mertensiella caucasica) // Mol. Phylogenet. Evol. V. 14. № 3. P. 414–422. https://doi.org/10.1006/mpev.1999.0718
  51. Turan D., Japoshvili B., Aksu İ., Bektaş Y. 2016. Description of two new species of the genus Gobio (Teleostei: Cyprinidae) from the Black Sea coast of Turkey // Zool. Middle East. V. 62. № 2. P. 112–124. https://doi.org/10.1080/09397140.2016.1182779
  52. Vasil’ev V.P. 2009. Mechanisms of polyploid evolution in fish: polyploidy in sturgeons // Biology, Conservation and Sustainable Development of Sturgeons. Fish and Fisheries Series. V. 29. Dordrecht: Springer. P. 97–117. https://doi.org/10.1007/978–1–4020–8437–9_6
  53. Vasil’ev V.P., Vasil’eva E.D. 1994. The karyological diversity in spined loaches from genera Cobitis and Sabanejewia // VIII Congr. Europ. Ichthyol. “Fishes and their environment”. Oviedo, Spain. P. 67.
  54. Vasil’ev V., Vasil’eva E. 2022. Triploid forms’ karyotypes of spined loaches from the genus Cobitis (Actinopterygii: Cypriniformes: Cobitidae) of the upper Dnieper and Western Dvina rivers; analysis of the triploids’ origin // Acta Ichthyol. Piscat. V. 52. № 1. P. 67–75. https://doi.org/10.3897/aiep.52.81191
  55. Vasil’eva E.D., Vasil’ev V.P. 2020. Craniological divergence of two genetically closely related Caucasian spined loaches: Cobitis saniae and C. derzhavini (Cobitidae) // J. Ichthyol. V. 60. № 4. P. 555–561. https://doi.org/10.1134/S0032945220040207
  56. Vasil’eva E.D., Vasil’ev V.P., Shedko S. V., Novomodny G. V. 2009. The validation of specific status of the Sakhalin sturgeon Acipenser mikadoi (Acipenseridae) in the light of recent genetic and morphological data // Ibid. V. 49. № 10. Р. 868–873. https://doi.org/10.1134/S003294520910004X
  57. Vasil’eva E.D., Solovyeva E. N., Levin B. A., Vasil’ev V.P. 2020. Cobitis derzhavini sp. nova – a new spined loach species (Teleostei: Cobitidae) discovered in the Transcaucasia // Ibid. V. 60. № 2. P. 135–153. https://doi.org/10.1134/S0032945220020198
  58. Ward R. D., Zemlak T. S., Innes B. H. et al. 2005. DNA barcoding Australia’s fish species // Phil. Trans. R. Soc. B. V. 360. № 1462. P. 1847–1857. https://doi.org/10.1098/rstb.2005.1716

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Spiked loaches of the genus Cobitis from the reservoirs of the Colchis Lowland, side view: a – female SL 72.0 mm ZMMU R-24570, b. Nogela; b – male SL 56.5 mm ZMMU R-24570, b. Nogela; c – female SL 44.0 mm ZMMU R-24569, b. Coughed; d – male SL 44.0 mm ZMMU R-24566, b. Sepa; d – female SL 82.5 mm ZMMU R-24566, b. Sepa; f – female SL 69.0 mm ZMMU R-24570, neotype Cobitis osurgeticus, b. Natanebi.

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Spiked loaches of the genus Cobitis from the reservoirs of the Colchis Lowland; head, ventral view: a – female SL 82.5 mm ZMMU R-24566, b. Sepa; b – female SL 69.0 mm ZMMU R-24570, neotype Cobitis osurgeticus, b. Natanebi. Antennae: 1 – rostral, 2 – maxillary, 3 – mandibular.

Download (287KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Scales of a large female spined loach of the genus Cobitis from the river. Nogela, ZMMU R-24570 SL 89.4 mm. Scale here and in Fig. 4: 1 mm.

Download (276KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Canestrini organ of spined loach species of the genus Cobitis from the river. Nogela.

Download (110KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Spiked loaches of the genus Cobitis from the river. Machara, Abkhazia, ZMMU R-24575, side view: a – female SL 72.0 mm, b – male SL 53.0 mm

Download (520KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Skulls of spined loach species of the genus Cobitis from the river. Nogela, base length 13.0 mm (a, b) and C. derzhavini from the Mingachevir reservoir, base length 11.5 mm (c, d); view: a, c from above, b, d from the side. 1 – parietal foramen, 2 – opening on the occipitale laterale, 3 – suborbital spine.

Download (722KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Skull bones of the spined loach of the genus Cobitis from the river. Nogela: op – operculum, pop – praeoperculum, iop – interoperculum, sop – suboperculum, cl – cleithrum, pm – praemaxillare, mx – maxillare, d – dentale, hy – hyomandibulare, sb – suborbital spin

Download (151KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Karyotype of spined loach species of the genus Cobitis from the river. Nogela: m – meta, sm – submeta, sta – subbody and acrocentric chromosomes.

Download (70KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Consensus phylogenetic tree constructed by Bayesian likelihood (BI) based on the COI dataset for Cobitis spined loaches of Transcaucasia and species found in Iran and Eastern Europe. The tree nodes before the line indicate the values of the posterior probability for the BI method, after the line - the bootstrap values for the maximum likelihood (ML) method. Clades: A – European-Black Sea (with Cobitis satunini complex lining), B – Caspian; *neotype of C. osurgeticus. For individual species, the COI gene sequence numbers available in the international GenBank database (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) are indicated. The branch length scale is indicated in the expected substitutions per site.

Download (210KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».