Dwarf Dolly Varden Salvelinus malma (Salmonidae) from Mountain Lakes of the Kamchatka Subnival Belt

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Charrs of the genus Salvelinus (Salmonidae) exhibit diverse patterns of heterochrony throughout their ontogeny, resulting in contrasting intraspecific phenotypic variation. This study focuses on isolated populations of Dolly Varden charr, Salvelinus malma, inhabiting cold-water lakes within the subnival belt on the Kamchatka Peninsula. Our study reveals a previously undescribed trend towards paedomorphosis in these populations. Specialization is associated with inhibition of somatic growth compared to the widely distributed migratory (anadromous and river-lake) Dolly Varden from open water systems. Juvenile charrs from landlocked lakes differ in relatively high muscle fat content. Rates of sexual maturation and morphological differentiation remain similar to those of migratory populations. Paedomorphic trends in skull structure are insignificant and the numbers of meristic serial elements do not decrease. Charrs from landlocked mountain lakes grow to a maximum length of 20 cm reaching an age of eight to nine years, while the median age of spawners is 6.2 years. Migratory charrs have the same lifespan, but spawners are 1.6–2.0 times larger. Dwarfism tends to evolve over a small number of generations, as similar phenotypes have been described in populations from the lakes originated more than 12,000 and 400 years ago.

全文:

受限制的访问

作者简介

E. Esin

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: evgesin@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

D. Medvedev

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: evgesin@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

N. Korostelev

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: evgesin@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

G. Markevich

Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences

Email: evgesin@gmail.com
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Глубоковский М.К. 1995. Эволюционная биология лососевых рыб. М.: Наука, 343 с.
  2. Есин Е.В. 2015. Ручьевая мальма Salvelinus malma полуострова Камчатка // Вопр. ихтиологии. Т. 55. № 2. С. 180–195. https://doi.org/10.7868/S0042875215020083
  3. Куренков И.И. 2005. Зоопланктон озер Камчатки. Петропавловск-Камчатский: Изд-во КамчатНИРО, 178 с.
  4. Лапин Ю.Е., Юровицкий Ю.Г. 1959. О внутривидовых закономерностях созревания и динамики плодовитости у рыб // Журн. общ. биологии. Т. 20. № 6. С. 439–446.
  5. Мурза И.Г., Христофоров О.Л. 1991. Определение степени зрелости гонад и прогнозирование возраста достижения половой зрелости у атлантического лосося и кумжи. Л.: Изд-во ГосНИОРХ, 102 с.
  6. Озернюк Н.Д. 2000. Биоэнергетика онтогенеза. М.: Изд-во МГУ, 259 с.
  7. Певзнер М.М. 2015. Голоценовый вулканизм Срединного хребта Камчатки. М.: ГЕОС, 252 с.
  8. Пичугин М.Ю., Сидоров Л.К., Гриценко О.Ф. 2006. О ручьевых гольцах южных Курильских островов и возможном механизме образования карликовых форм мальмы Salvelinus malma curilus // Вопр. ихтиологии. Т. 46. № 2. С. 224–239.
  9. Савваитова К.А. 1989. Арктические гольцы (структура популяционных систем, перспективы хозяйственного использования). М.: Агропромиздат, 224 с.
  10. Черешнев И.А., Волобуев В.В., Шестаков А.В., Фролов С.В. 2002. Лососевидные рыбы Северо-Востока России. Владивосток: Дальнаука, 496 с.
  11. Чурова М.В., Мещерякова О.В., Немова Н.Н., Шатуновский М.И. 2010. Соотношение роста и некоторых биохимических показателей рыб на примере микижи Parasalmo mykiss Walb. // Изв. РАН. Сер. биол. № 3. С. 289–299.
  12. Шишкин М.А. 2016. Эволюция онтогенеза и природа гетерохроний // Палеонтол. журн. № 2. С. 11–25. https://doi.org/10.7868/S0031031X16020082
  13. Шкиль Ф.Н., Лазебный О.Е., Капитанова Д.В. и др. 2015. Онтогенетические механизмы взрывной морфологической дивергенции пучка видов крупных африканских усачей р. Labeobarbus (Cyprinidae; Teleostei) оз. Тана, Эфиопия // Онтогенез. Т. 46. № 5. С. 346–359. https://doi.org/10.7868/S0475145015050080
  14. Alberch P., Gould S.J., Oster G.F., Wake D.B. 1979. Size and shape in ontogeny and phylogeny // Paleobiology. V. 5. № 3. P. 296–317. https://doi.org/10.1017/S0094837300006588
  15. Bartha T., Dewil E., Rudas P. et al. 1994. Kinetic parameters of plasma thyroid hormone and thyroid hormone receptors in a dwarf and control line of chicken // Gen. Comp. Endocrinol. V. 96. № 1. P. 140–148. https://doi.org/10.1006/gcen.1994.1166
  16. Boegheim I.J.M., Leegwater P.A.J., van Lith H.A., Back W. 2017. Current insights into the molecular genetic basis of dwarfism in livestock // Vet. J. V. 224. P. 64–75. https://doi.org/10.1016/j.tvjl.2017.05.014
  17. De Beer G.R. 1958. Embryos and ancestors. Oxford: Clarendon Press, 197 p.
  18. Esin E.V., Markevich G.N., Shkil F.N. 2020. Rapid miniaturization of Salvelinus fish as an adaptation to the volcanic impact // Hydrobiologia. V. 847. № 13. P. 2947–2962. https://doi.org/10.1007/s10750-020-04296-w
  19. Esin E.V., Markevich G.N., Melnik N.O. et al. 2021. Ambient temperature as a factor contributing to the developmental divergence in sympatric salmonids // PLoS One. V. 16. № 10. Article e0258536. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0258536
  20. Esin E.V., Shulgina E.V., Shkil F.N. 2023. Rapid hyperthyroidism-induced adaptation of salmonid fish in response to environmental pollution // J. Evol. Biol. V. 36. № 10. P. 1471–1483. https://doi.org/10.1111/JEB.14220
  21. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. 1957. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. V. 226. № 1. P. 497–509. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)64849-5
  22. Gordeeva N.V., Alekseyev S.S., Matveev A.N., Samusenok V.P. 2015. Parallel evolutionary divergence in Arctic charr Salvelinus alpinus (L.) complex from Transbaikalia: variation in differentiation degree and segregation of genetic diversity among sympatric forms // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 72. № 1. P. 96–115. https://doi.org/10.1139/cjfas-2014-0014
  23. Gould S.J. 2002. The structure of evolutionary theory. Cambridge: Belknap Press, 1433 p. https://doi.org/10.2307/j.ctvjsf433
  24. Grainger E.H. 1953. On the age, growth, migration, reproductive potential and feeding habitats of the Arctic char (Salvelinus alpinus) of Frobisher bay, Baffin Island // J. Fish. Res. Board Can. V. 10. № 6. P. 326–370. https://doi.org/10.1139/f53-023
  25. Guderley H. 2004. Metabolic responses to low temperature in fish muscle // Biol. Rev. V. 79. № 2. P. 409–427. https://doi.org/10.1017/S1464793103006328
  26. Hall В.K. 1998. Evolutionary developmental biology. Dordrecht: Springer, 491 р. https://doi.org/10.1007/978-94-011-3961-8
  27. Kaneshige M., Suzuki H., Kaneshige K. et al. 2001. A targeted dominant negative mutation of the thyroid hormone α1 receptor causes increased mortality, infertility, and dwarfism in mice // PNAS. V. 98. № 26. P. 15095–15100. https://doi.org/10.1073/pnas.261565798
  28. Koseki Y. 2004. Reproductive characteristics of precocious male parr in salmonids: Morphology, physiology, and behavior // Eur. J. For. Res. V. 7. № 2. P. 87–108.
  29. Markevich G.N., Pavlova N.S., Kapitanova D.V., Esin E.V. 2023. Bone calcification rate as a factor of craniofacial transformations in salmonid fish: insights from an experiment with hormonal treatment of calcium metabolism // Evol. Dev. V. 25. № 4–5. P. 274–288. https://doi.org/10.1111/ede.12453
  30. McKinney M.L., McNamara K.J. 1991. Heterochrony. The evolution of ontogeny. N.Y.: Springer, 437 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-0773-1
  31. McNamara K.J. 1986. The role of heterochrony in the evolution of Cambrian trilobites // Biol. Rev. V. 61. № 2. P. 121–156. https://doi.org/10.1111/j.1469-185X.1986.tb00464.x
  32. Piras P., Salvi D., Ferrara G. et al. 2011. The role of post-natal ontogeny in the evolution of phenotypic diversity in Podarcis lizards // J. Evol. Biol. V. 24. № 12. P. 2705–2720. https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2011.02396.x
  33. Reilly S.M., Wiley E.O., Meinhardt D.J. 1997. An integrative approach to heterochrony: the distinction between interspecific and intraspecific phenomena // Biol. J. Linn. Soc. V. 60. № 1. P. 119–143. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.1997.tb01487.x
  34. Smith K.K. 2001. Heterochrony revisited: the evolution of developmental sequences // Ibid. V. 73. № 2. P. 169–186. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2001.tb01355.x
  35. Voskoboinikova O.S., Kudryavtseva O.Y., Orlov A.M. et al. 2020. Relationships and evolution of lumpsuckers of the family Cyclopteridae (Cottoidei) // J. Ichthyol. V. 60. № 2. P. 154–181. https://doi.org/10.1134/S0032945220020204

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. The collection sites in Kamchatka and the number of Salvelinus malma individuals used in the analysis: (juv) – older juveniles; (♀), (♂) – sexually mature females and males, respectively; () – maximum depth, () – direction of lake flow. Next to the names of water bodies there are photos of fish living in them (scale: 5 cm).

下载 (188KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

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».