Seltsame Fische haben sich an Kanadas tiefste und kälteste Seen angepasst – ScienceDaily

Die Tiefseeskulpin ist nach herkömmlichen Maßstäben kein attraktiver Fisch. Sie werden es nicht an einer Plakette hängen oder eine Hauptrolle in einem Disney-Film spielen.

Was man über den Grundbewohner sagen könnte, ist, dass er ein Überlebenskünstler ist, der sich seit der letzten Eiszeit auf dem Grund der tiefsten und kältesten Seen Kanadas durchgeschlagen hat.

Forscher der U of T Scarborough sequenzieren jetzt sein gesamtes Genom, um zu sehen, wie sich dieser scheinbar unauffällige Fisch an solch extreme Umgebungen anpassen konnte.

“Es ist ein ikonischer kanadischer Überlebender”, sagt Nathan Lovejoy, Professor am Fachbereich Biologie, dessen Labor dank eines Stipendiums der CanSeq150-Initiative die genetische Forschung an der Groppe durchführt.

„Hier haben Sie diesen kleinen, bescheidenen Fisch, der in diesen wirklich harten Lebensräumen überleben konnte – und wir wissen nicht viel darüber, insbesondere darüber, wie er sich im Laufe der Zeit anpassen konnte.“

Tiefseegroppen leben fast ausschließlich in Seen mit Tiefen von mehr als 35 Metern und Temperaturen unter 8 ° C. Ihr Verbreitungsgebiet erstreckt sich von den Laurentian Great Lakes und der Gatineau-Region im Nordwesten von Quebec über die tiefsten Seen von Ontario, Manitoba und Saskatchewan bis zu Great Slave und Great Bear Lake in den Nordwest-Territorien.

Körperlich ist es relativ lang und flach, mit zwei kleinen schwarzen Augen, die oben auf seinem Kopf sitzen. Ausgewachsene Erwachsene sind klein, normalerweise zwischen 10 und 15 cm (4 bis 6 Zoll) lang und wiegen weniger als 25 g (weniger als eine Unze).

Trotz seines unauffälligen Aussehens spielt er eine wichtige Rolle in der Nahrungskette der Großen Seen und verbindet die winzigen Krebstiere und Wasserinsekten, von denen er sich ernährt, mit der Seeforelle und größeren Raubfischen, die die Groppe jagen.

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Gleichzeitig sagt Lovejoy, dass er, weil er in so tiefen Tiefen lebt, ein wenig erforschter Fisch bleibt, über den relativ wenig über seine Biologie und Genetik bekannt ist.

Ein „Gletscherrelikt“

Der nächste Verwandte der Tiefseeskulppe ​​ist ein Fisch aus dem arktischen Ozean, der in seichten Gewässern vorkommt und als Vierhornskulppe ​​bezeichnet wird. Lovejoy sagt, dass die Tiefseeskulppe ​​wahrscheinlich entstanden ist, als die angestammten Vierhornskulpinen durch vorrückende Gletscher landeinwärts in kontinentale Süßwasserlebensräume gedrängt wurden. Im Laufe der Zeit passten sie sich allmählich an diese Süßwasserbedingungen an.

Alex Van Nynatten, ein Postdoc im Lovejoy-Labor, übernimmt derzeit die enorme Aufgabe, Unmengen von Daten zu verarbeiten, um das Genom des Fisches zu sequenzieren.

„Die Tiefwasserskulppe ​​hat diese großen Veränderungen an ihrem Körper durchgemacht, weil sie immer tiefer und tiefer vorgedrungen ist“, sagt er. „Deshalb wollen wir uns wirklich die spezifischen molekularen Anpassungen ansehen, die dieser Fisch durchlaufen hat, um sich an diese Süßwasserumgebungen anzupassen.“

In Zusammenarbeit mit Professorin Belinda Chang von der Abteilung für Zell- und Systembiologie ist Van Nynatten besonders daran interessiert, die Sehgene der Fische zu untersuchen, insbesondere die für das Sehen bei kalten, schwachen Lichtverhältnissen.

Im Laufe der Zeit hat die Tiefseeskulppe ​​auch die Hörner auf dem Kopf verloren, die bei der Vierhornskulppe ​​noch vorhanden sind.

„Möglicherweise wurden sie, je tiefer es ging, nicht mehr von Vögeln gejagt, sodass ein Abwehrmechanismus nicht mehr erforderlich war“, sagt er.

Die Tatsache, dass der Fisch in relativ kurzer Zeit so drastische Veränderungen erfahren hat, macht ihn zu einem faszinierenden Thema für eine genetische Studie, sagt Van Nynatten. Die Forscher möchten auch das Genom der Vierhorn-Skulptur sequenzieren, um die beiden Arten miteinander vergleichen zu können.

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Obwohl sie im Laufe der Zeit bemerkenswerte Erfolge bei der Anpassung an ihre Umgebung gezeigt haben, könnte die Zukunft der Tiefseeskulppe ​​durch den Klimawandel und invasive Arten wie die Rundgrundel und die Zebramuschel gefährdet sein. Es ist derzeit als besonders besorgniserregende Art gemäß dem kanadischen Species at Risk Act aufgeführt.

Um bei der Überwachung zu helfen, arbeitet das Labor von Lovejoy mit Professor Nick Mandrak an der Entwicklung einer Technik, die auf Umwelt-DNA-Analysen beruht. Da Fische DNA durch ihren Kot und Urin abgeben, wäre die Technologie in der Lage, die Anzahl der einzelnen Tiefseeskulpturen, die in einem bestimmten Gebiet leben, anhand einer Wasserprobe zu verfolgen.

„Eines der großen Probleme des Klimawandels ist, dass er alles, was in einem See lebt, immer tiefer in kaltes Wasser drängt, sodass es viel mehr Konkurrenz gibt“, sagt Van Nynatten.

„Eine Möglichkeit zu haben, ihre Zahlen zu überwachen, wäre sehr vorteilhaft, insbesondere weil sie in so tiefen, unzugänglichen Umgebungen leben.“

Geschichte Quelle:

Materialien zur Verfügung gestellt von Universität von Toronto. Original geschrieben von Don Campbell. Hinweis: Inhalt kann für Stil und Länge bearbeitet werden.

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