Fucus radicans - Fucus radicans

Fucus radicans
Научная классификация редактировать
Clade:SAR
Тип:Охрофита
Учебный класс:Phaeophyceae
Заказ:Fucales
Семья:Fucaceae
Род:Фукус
Разновидность:
F. radicans
Биномиальное имя
Fucus radicans
Л. Бергстрём, Л. Каутский, 2005 г.[1]

Fucus radicans это разновидность из бурые водоросли в семья Fucaceae, эндемичный до и недавно развился в Балтийское море. Впервые вид был описан Леной Бергстрём и Леной Каутской в ​​2005 г. место расположения в Ангерманланд, Швеция. В специфический эпитет из латинский и означает «укоренение», имея в виду тот факт, что этот вид в первую очередь размножается путем укоренения оторвавшихся фрагментов.[2]

Fucus radicans и F. vesiculosus жить вместе

Fucus radicans кажется, есть расходился из тесно связанных и широко распространенных Fucus vesiculosus примерно за последние 400 лет. Часто воспроизводит клонально, что, возможно, способствовало его быстрому появлению в качестве нового вида. Генетический анализ подтверждает гипотезу недавнего расхождения Fucus radicans из Fucus vesiculosus как пример симпатрическое видообразование, причем два вида в настоящее время занимают одну и ту же полуводную территорию.[3]

Описание

Fucus radicans является морфологически похож на bladderwrack (Fucus vesiculosus), который дихотомически разветвлен и имеет коричневые кожистые листья, известные как слоевища, с выступающей средней жилкой и шаровидными воздушными пузырями. Основные различия между ними заключаются в том, что растения F. radicans меньше и густее, чем F. vesiculosus и имеют более узкие слоевища. Мочевой пузырь обычен на береговой линии по обе стороны от берега. умеренный Северная Атлантика и субарктика. F. radicans является эндемичный к Балтийское море, где он растет рядом F. vesiculosus.[3]

Балтийское море и видообразование

Балтийское море образовалось отступающими льдами после последнего Ледниковый период, около десяти тысяч лет назад. Сначала это было пресноводное озеро, но море не раз прорывались. Примерно с 4000 лет назад до настоящего времени это была солоноватая акватория, относительно изолированная от моря. Северное море с редкими притоками океанической воды. Более 200 рек впадают в Балтийское море, и это приводит к тому, что поверхностные слои намного менее соленые, чем в других морях. Есть некоторый приток воды из Северного моря, но он остается на дне и относительно не смешивается с поверхностными водами.[4] F. radicans является эндемиком Балтийского моря, где растет на мелководье рядом с F. vesiculosus. Похоже, что он специально приспособлен к низким уровням солености и не способен переносить более высокие уровни солености, к которым привыкли другие виды морских водорослей. Даже в пределах Балтики уровни солености различаются и F. radicans благоприятствует самой северной части, Ботнический залив, где солоноватая вода может иметь соленость менее 10‰[3] (в открытом океане в среднем 35 ‰).[5]

Балтийское море, особенно Ботнический залив, занимает промежуточное положение между морем и пресной водой. биоразнообразие и поддерживает лишь небольшое количество видов растений и животных, которые смогли адаптироваться к этому уровню солености. Те, что присутствуют, как правило, меньше, чем в их основных средах обитания, будь то морские или пресноводные. биомы.[4] Bladderwrack (F. vesiculosus) имеет широкое распространение и в больших количествах присутствует в Балтийском море, где обитает бок о бок с очень похожими F. radicans. Исследования по выявлению их эволюционной связи с использованием хлоропластов (RuBisCO ген) или митохондриальная ДНК Маркеры последовательности (межгенного спейсера) не дали окончательных результатов. Генетический анализ с использованием микроспутник маркеры (короткие последовательности ДНК) предполагают, что расхождение между двумя видами произошло между 125 и 2475 лет назад с пиком апостериорного распределения примерно 400 лет назад. Это означает, что виды разошлись совсем недавно, чем переход Балтийского моря из морской среды в нынешнее солоноватое состояние. Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что F. radicans не встречается больше нигде, кроме Балтики.[3]

Изолирующим механизмом между двумя видами может быть тот факт, что F. vesiculosus нормально размножается половым путем, тогда как F. radicans показывает гораздо большую тенденцию к воспроизводству бесполым путем, с отделившимися фрагментами, имеющими способность укореняться и развиваться в новые растения. Экологический стресс, в данном случае снижение солености воды, как было показано, способствует образованию новых видов. Другой участник видообразование это эволюционное давление применяется при изменении окружающей среды.[3]

Генетическое биоразнообразие

Fucus radicans является эндемиком Балтийского моря, где встречается у берегов Ботнического моря и в водах Эстонии.[6] Он также может присутствовать в (российской части) Финского залива.[7] Как и тесно связанный разрыв мочевого пузыря (F. vesiculosus), F. radicans могут размножаться как половым, так и бесполым путем.

Генетическая структура в F. radicans является сложным, и генетические различия между популяциями в Эстонии и Ботническом заливе существенны.[6] Некоторые популяции почти полностью рекрутируются половым путем, в то время как в других преобладают одиночные клоны.[8][9] Популяции Эстонии в основном воспроизводятся половым путем и имеют большие генетические вариации. Популяции Ботнического моря в основном пополняются бесполым путем, и среди них преобладают два клона - самка и самец. Самка обитает на береговой линии протяженностью 550 км, составляя от 20 до 95 процентов особей в местных популяциях. Благодаря этому доминантному клону генетическая структура в F. radicans в этой области менее крупна, чем при разрыве мочевого пузыря.

Управление

Генетическая изменчивость имеет фундаментальное значение для способности вида адаптироваться и выживать в новых условиях окружающей среды. Чтобы уменьшить потери в будущем, управление биоразнообразием Балтийского моря и его сохранение должны включать также генетический уровень. Ситуация в Fucus radicansс большими территориями без полового размножения или с очень незначительным половым размножением означает, что этот вид имеет низкий потенциал для будущей генетической адаптации. Таким образом, прогнозируемое потепление и снижение солености Балтийского моря в ближайшие 50–100 лет может привести к гибели популяций и даже целого вида.

Согласно проекту исследований и разработок Балтийского моря BONUS BAMBI,[10] управление для долгосрочного сохранения F. radicans должен стремиться:

  • защищать население сексуальной активностью. Население Эстонии, размножающееся половым путем, должно иметь высокий приоритет,
  • поддерживать большие размеры населения,
  • поддерживать связь между популяциями на нынешнем уровне,
  • предоставить планы управления популяциями в Ботническом море и водах Эстонии, а также в Финском заливе - если таковые имеются.

Поскольку эстонские популяции генетически отличаются от других популяций, их не следует использовать для замены потерянных популяций в Ботническом море.

Рекомендации

  1. ^ Гайри, доктор медицины (2010). "Fucus radicans Л. Бергстрём и Л. Каутский, 2005 г. ". Черви. Всемирный регистр морских видов. Получено 2012-02-29.
  2. ^ Fucus radicans Л. Бергстрём, Л. Каутский AlgaeBase. Проверено 29 февраля 2012.
  3. ^ а б c d е Pereyra, R.T .; Л. Бергстрём, Л. Каутский; К. Йоханнессон (2009). «Быстрое видообразование в недавно открытой послеледниковой морской среде Балтийского моря». BMC Эволюционная биология. 9 (70): 70. Дои:10.1186/1471-2148-9-70. ЧВК  2674422. PMID  19335884.
  4. ^ а б Балтийское море: его прошлое, настоящее и будущее В архиве 6 июня 2007 г. Wayback Machine Ян Тулин и Андрис Андрушайтис. Проверено 29 февраля 2012.
  5. ^ Вода океана: соленость В архиве 2012-03-06 в Wayback Machine Наука и технологии. Проверено 3 марта 2012.
  6. ^ а б Pereyra, R.T .; Huenchuñir, C .; Johansson, D .; Forslund, H .; Каутский, Л .; Jonsson, P. R .; Йоханнессон, К. (1 августа 2013 г.). «Параллельное видообразование или распространение на большие расстояния? Уроки морских водорослей (фукусов) в Балтийском море». Журнал эволюционной биологии. 26 (8): 1727–1737. Дои:10.1111 / jeb.12170. ISSN  1420-9101. PMID  23859364.
  7. ^ Ардехед, Анжелика; Йоханссон, Даниэль; Сундквист, Лиза; Шагерстрём, Эллен; Загродзка, Зузанна; Ковальчук, Николай А .; Бергстрём, Лена; Каутский, Лена; Рафайлович, Марина (15.08.2016). «Расхождение в пределах и между братьями и сестрами морских водорослей (Fucus vesiculosus и F. radicans) в Балтийском море». PLOS One. 11 (8): e0161266. Дои:10.1371 / journal.pone.0161266. ISSN  1932-6203. ЧВК  4985153. PMID  27525655.
  8. ^ Йоханнессон, Керстин; Йоханссон, Даниэль; Larsson, Karl H .; Huenchuñir, Cecilia J .; Перус, Йенс; Форслунд, Хелена; Каутский, Лена; Перейра, Рикардо Т. (01.10.2011). «Частая клональность фукоидов (fucus Radicans и Fucus Vesiculosus; Fucales, Phaeophyceae) в Балтийском море1». Журнал психологии. 47 (5): 990–998. Дои:10.1111 / j.1529-8817.2011.01032.x. ISSN  1529-8817. PMID  27020180.
  9. ^ Ардехед, Анжелика; Йоханссон, Даниэль; Шагерстрём, Эллен; Каутский, Лена; Йоханнессон, Керстин; Перейра, Рикардо Т. (09.09.2015). «Сложная пространственная клональная структура в макроводорослях Fucus radicans с половым и бесполым рекрутингом». Экология и эволюция. 5 (19): 4233–4245. Дои:10.1002 / ece3.1629. ISSN  2045-7758. ЧВК  4667831. PMID  26664675.
  10. ^ «БАМБИ, морское биоразнообразие Балтийского моря». Гетеборгский университет. 1 января 2012 г.. Получено 2017-10-20.