Кариотипическое и таксономическое разнообразие нототениоидных рыб подотряда Notothenioidei (Perciformes) из Южного Океана

В.П. Природина

Труды Зоологического института РАН, 2010, 314(4): 411–432 · https://doi.org/10.31610/trudyzin/2010.314.4.411

Резюме

Проведено кариологическое исследование 61 вида (или 49%) из 8 семейств подотряда Notothenioidei, которое выявило высокую степень кариотипического разнообразия: 2n=20-58, NF=40–88. Установлены кариотипы 3 видов, имеющие предковое генерализованное состояние 2n=48, NF=48. Выявлены 3 направления эволюционных преобразований кариотипов, связанные с изменением морфологии хромосом без изменения их числа, и изменение количества хромосом в сторону уменьшения или увеличения. Показано, что в семействах Nototheniidae и Bathydraconidae характерное для них большое таксономическое разнообразие сопряжено и с большим разнообразием кариотипов. Напротив, в семействе Channichthyidae, значительное таксономическое разнообразие не согласуется с кариологическим, что объясняется различными скоростями морфофизиологической и кариологической эволюции. Наибольшее кариотипическое разнообразие обнаружено у видов, обитающих на шельфе Антарктиды с прилежащими островами, наименьшее – на периферии Антарктической области.

Ключевые слова

кариотип, Южный океан, Notothenioidei

Поступила в редакцию 1 октября 2010 г. · Принята в печать 3 октября 2010 г. · Опубликована 25 декабря 2010 г.

Литература

Андрияшев А.П. 1964. Обзор фауны рыб Антарктики. Исследования фауны морей, 2(10): 335–386.

Андрияшев А.П. 1986. Общий обзор фауны донных рыб Антарктики. Труды Зоологического института АН СССР, 153: 9–15.

Андрияшев А.П. 1988. Проблема географического и батиметрического распространения примитивных форм в ареале группы. Биология моря, 5: 3–9.

Андрияшев А.П., Балушкин А.В. и Воскобойникова О.С. 1989. Морфологическое обоснование подсемейства плугаревых рыб (Gymnodraconinae, Bathydraconidae). Вопросы ихтиологии, 29(4): 515–523.

Балушкин А.В. 1976. Краткая ревизия нототений (Notothenia Richardson и близкие роды) из сем. Nototheniidae. В кн.: Зоогеография и систематика рыб. Зоологический институт АН СССР, Ленинград: 118–134.

Балушкин А.В. 1984. Морфологические основы систематики и филогении нототениевых рыб. Зоологический институт АН СССР, Ленинград, 140 с.

Балушкин А.В. и Воскобойникова О.С. 1995. Система и филогения антарктических плосконосовых рыб семейства Bathydraconidae (Notothenioidei, Perciformes). Вопросы ихтиологии, 35(2): 147–155.

Бирштейн В.Я. 1987. Цитогенетические и молекулярные аспекты эволюции позвоночных. Наука, Москва, 384 с.

Васильев В.П. 1982. Эволюционные аспекты кариотипического разнообразия и проблема стасипатрического видообразования у рыб. Журнал общей биологии, 43(4): 455–469.

Васильев В.П. 1985. Эволюционная кариология рыб. Наука, Москва. 333 с.

Викторовский Р.М. 1978. Механизмы видообразования у гольцов Кроноцкого озера. Наука, Москва. 110 с.

Воронцов Н.Н. 1966. Эволюция кариотипа. В кн.: Руководство по цитологии, 2. Наука, Ленинград: 359–389.

Дорофеева Е.А. 1977. Использование данных кариологии для решения вопросов систематики и филогении рыб. В кн.: Основы классификации и филогении лососевых рыб. Ленинград: Зоологический институт АН СССР: 86–95.

Кирпичников В.С. 1974. К вопросу об эволюции кариотипа рыбообразных и рыб. Успехи современной биологии, 78(3): 404–422.

Кирпичников В.С. 1979. Генетические основы селекции рыб. Наука, Ленинград: 391 с.

Куприянова Л.А. 1976. Кариологические особенности двух видов ящериц рода Lacerta. Цитология, 18: 360–363.

Навашин М.М. и Чуксанова Н.А. 1970. Число хромосом и эволюция. Генетика, 6(4): 71–83.

Оно С. 1973. Генетические механизмы прогрессивной эволюции. Мир, Москва: 222 с.

Природина В.П. 1978. Кариотип новозеландской колючей акулы рода Squalus L. В кн.: В.М. Коровина (ред.). Систематика и морфология рыб. Зоологический институт АН СССР, Ленинград: 53–56.

Природина В.П. 1984. Кариотипы трех видов нототениевых рыб. Биология моря, 3: 74–76.

Природина В.П. 1986. Кариотип бычковидного щекорога Cottoperca gobio Steindachner (Bovichtidae, Notothenioidei) в сравнении с кариотипами других нототеноидных рыб. Труды Зоологического института АН СССР, 153: 67–71.

Природина В.П. 1989. Новые данные по кариологии трех видов белокровных рыб (Notothenioidei, Channichthyidae). Труды Зоологического института АН СССР, 201: 66–72.

Природина В.П. 1990. Кариотипы трех видов плосконосовых рыб (семейство Bathydraconidae) из Западной Антарктики с замечаниями о кариотипическом разнообразии нототениоидных рыб. Труды Зоологического института АН СССР, 222: 55–62.

Природина В.П. 1994. Обзор кариотипического и таксономического разнообразия в подотряде нототениоидных рыб (Perciformes, Notothenioidei). Вопросы ихтиологии, 34(2): 180–186.

Природина В.П. 1995. Хромосомные наборы Artedidraco mirus Lönnb. и Pogonophryne dolichobranchiata Andr. (Artedidraconidae, Notothenioidei) из моря Скотия. Вопросы ихтиологии, 35(6): 847–849.

Природина В.П. 1997. Особенности кариотипов антарктических нототениоидных рыб подотряда Notothenioidei в связи с их таксономическим разнообразием и зоогеографией: Автореферат диссертации кандидата биологических наук. Санкт-Петербург: Зоологический институт РАН: 56 с.

Природина В.П. и Неелов А.В. 1984. Хромосомные наборы двух видов рыб рода Notothenia s. str. (сем. Nototheniidae) из Западной Антарктики. Труды Зоологического института АН СССР, 127: 32–37.

Природина В.П. и Озуф-Костаз К. 1995. Описание кариотипов видов рода Harpagifer (Harpagiferidae, Notothenioidei) из районов Южных Оркнейских островов и о-ва Маккуори. Вопросы ихтиологии, 35(5): 707–709.

Andriashev A.P. 1965. A general review of the Antarctic fish fauna. In: van J. Mieghem and van P. Oye (Eds). Biogeography and ecology in Antarctica. The Hague. Dr. W. Junk Publ.: 491–500. https://doi.org/10.1007/978-94-015-7204-0_15

Ashley N. 1979. Specific end-to-end attachment of chromosomes in Ornithogalum virens. Journal of Cell Science, 38: 357–367. https://doi.org/10.1242/jcs.38.1.357

Balushkin A.V. 2000. Morphology, Classification and Evolution of Notothenioid Fishes of the Southern Ocean (Notothenioidei, Perciformes). Journal of Ichthyology, 40(Supplement 1): S74–S109.

Doussau de Bazignan M. and Osouf-Costaz C. 1985. Une technique rapide d’analyse chromosomique appliquee a sept especes de poissons antarctques. Cybium, 9: 57–74.

Hureau J.-C. 1990. Harpagiferidae. Fishes of the Southern Ocean. In: O. Gon and P.C. Heemstra (Eds.). Grahamstown: J.L.B. Smith Institute of Ichthyology: 357–363.

John B. and Lewis K.B. 1965. The meiotic system. Protoplasmatologia, 6. 325 p. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-5748-0

LeGrande W.H. 1975. Karyology of six species of Louisiana flatfishes (Pleuronectiformes: Osteichthyes). Copeia, 3: 516–522. https://doi.org/10.2307/1443652

LeGrande W.H. and Fitzsimons J.M. 1976. Karyology of the mullets Mugil curema and M. cephalus (Perciformes: Mugillidae) from Louisiana. Copeia, 2: 388–391. https://doi.org/10.2307/1443973

Mazzei F., Ghigliotti L., Coutanceau J.-P., Detrich H.W. III, Prirodina V., Ozouf-Costaz C. and Pisano E. 2008. Chromosomal characteristics of the temperate notothenioid fish Eleginops maclovinus (Cuvier). Polar Biology, 31(5): 629–634. https://doi.org/10.1007/s00300-007-0399-3

Miller R.R. 1993. A history and atlas of the fishes of the Antarctic ocean. Foresta Inst. Ocean and Mountain studies. Carson City, Nevada, 792 p.

Morescalchi A., Hureau J.-C., Olmo E., Ozouf-Costaz C., Pisano E. and Stanyon R. 1992a. A multiple sex-chromosome system in Antarctic ice-fishes. Polar Biology, 11: 655–661. https://doi.org/10.1007/BF00237962

Morescalchi A., Pisano E., Stanyon R. and Morescalchi M.A. 1992b. Cytotaxonomy of Antarctic teleost of the Pagothenia/Trematomus complex (Nototheniidae, Perciformes). Polar Biology, 12: 553–558. https://doi.org/10.1007/BF00236979

Morescalchi A., Morescalchi M.A., Odierna G., Stingo V. and Capriglione T. 1996. Karyotype and genome size of zoarcids and notothenioids (teleostei, persiformes) from the Ross Sea: citotaxonomic implications. Polar Biology, 16: 559–564. https://doi.org/10.1007/BF02329052

Nogusa S. 1960. A comparative study of the chromosomes in fishes with particular considerations on taxonomy and evolution. Memoirs of the Hyogo University of Agriculture, Biological Series, 3(1): 1–62.

Nybelin O. 1947. Antarctic fishes. Sciences Results of Norwegian Antarctic Expedition 1927–1928, 26: 1–76.

Ozouf-Costaz C. 1987a. Karyotypes of Chaenodraco wilsoni and Chionodraco myersi (Channichthyidae) from the Prudz Bay, Antarctica. Copeia, 2: 503–505. https://doi.org/10.2307/1445793

Ozouf-Costaz C. 1987b. Apport de la caryologie aux etudes, taxonomiques et phylogeniques des poissons. Actes Colloque Rech. Francais Terres Austr. Strasbourg: 155–163.

Ozouf-Costaz C. and Doussau de Bazignan. 1987. Chromosomal relationships among 15 species of the Nototheniidae. In: S.O. Kullander and Bo Fernholm (Eds.). Proceedings of V Congress of European Ichthyologists, Stockholm, 1985: Publ. Swedish Museum of Natural History: 413–419.

Ozouf-Costaz C., Hureau J.-C. and Beaunier M. 1991. Chromosome studies of the suborder Notothenioidei collected in the Weddell sea during EPOS cruise. Cybium, 15(4): 271–289.

Phan V.N., Gomes V. and Suzuki H. 1986. Estudios Citogeneticos de Peixes Antarcticos. I. Cariotipos de Notothenia gibberifrons (Lönnberg, 1905), Trematomus bernacchii (Boulenger, 1902) e T. hansoni (Boulenger, 1902) Perciformes, Nototheniidae. Academy Brasil Ciencias [Supplement] 58: 23–27.

Pisano E., Mazzei F., Derome N., Ozouf-Costaz C., Hureau J.-C. and di Prisco G. 2001. Cytogenetic of the bathydraconid fish Gymnodraco acuticeps (Perciformes, Notothenioidei) from Terra Nova Bay, Ross Sea. Polar Biology, 24: 846–852. https://doi.org/10.1007/s003000100291

Pisano E. and Ozouf-Costaz C. 2001. Chromosome change and the evolution in the Antarctic fish suborder Notothenioidei. British Antarctic Survey. Antarctic Science, 12(3): 334–342. https://doi.org/10.1017/S0954102000000390

Pisano E. and Ozouf-Costaz C. 2003. Cytogenetics and evolution in extreme environment: in case of Antarctic fishes. In: A.L. Val and B.G. Kapoor (Eds.). Fish adaptation. Sciences Publication Inc., Enfield: 309–330.

Pisano E., Ozouf-Costaz C., Hureau J.-C. and Williams R. 1995. Chromosome differentiation in the subantarctic Bovichtidae species Cottoperca gobio (Günther, 1861) and Pseudaphritis urvillii (Valenciennes, 1832) (Pisces, Perciformes). Antarcic Science, 7(3): 381–386. https://doi.org/10.1017/S0954102095000526

Pisano E., Ozouf-Costaz C. and Prirodina V.P. 1998. Chromosome diversification in Antarctic fishes (Notothenioidei). In: G. di Prisco, E. Pisano and Clarke A. (Eds). Fishes of Antarctica. A biological overview. Springer, Milano: 275–286. https://doi.org/10.1007/978-88-470-2157-0_24

Prirodina V.P. 1997. The directions of the karyotype specialization in the suborder Notothenioidei (Pisces, Perciformes). Cybium, 21(4): 393–398.

Stack S.M. and Clarke C.R. 1973. Differential giemsa staining of the telomeres of Allium cepa chromosomes. Observations related to chromosome pairing. Canadian Journal of Genetic and Cytology, 15(3): 619–624. https://doi.org/10.1139/g73-073

White M.J.D. 1973. Animal cytology and evolution. 3rd edn. Cambridge University Press, Cambridge, 961 p.