Три экологические формы байкальского омуля: как калибровка жаберных тычинок разделила один вид

Анатомический подсчет выростов на первой жаберной дуге байкальского омуля (Coregonus migratorius) дает строго фиксированный разброс: от 36 до 55 шт. Если у выловленной рыбы зафиксировано менее 41 шт. выростов, это глубоководная особь, поднятая с глубины 150-350 м; показатель выше 48 шт. указывает на обитателя поверхностных слоев толщиной до 50 м. В пределах единого котлована площадью 31 722 км² без изолированных заливов и физических плотин вид разделился на три группы, которые нагуливаются в одной акватории, но не скрещиваются между собой. Причина этого разделения заложена в биомеханике процеживания корма и жестком графике нерестового хода.

Когда на рыбоводных заводах смешивали икру и молоку омуля открытых вод и донного омуля для ускорения воспроизводства, специалисты столкнулись с закономерным результатом. Полученная молодь с промежуточным числом тычинок (42-44 шт.) после выпуска в природную среду погибала от истощения. Пищевой порядок Байкала отсекает любые половинчатые варианты: малейшее отклонение в шаге жаберного сита делает рыбу неспособной добывать пропитание.

Кормовая база озера распределена по строго изолированным ярусам. В поверхностном слое толщиной до 50 м преобладает планктонный рачок-эпишура размером от 0,5 до 1,5 мм, суммарный вес которого достигает сотен тысяч тонн. Чтобы отцеживать столь мелкую добычу при постоянном токе воды, селенгинский омуль открытых вод выработал густую решетку: от 44 до 55 шт. длинных и тонких жаберных тычинок. Эта форма обитает в полосе с летним прогревом воды до +12…+15 °C, где рост рыбы обеспечивается непрерывным процеживанием планктона на ходу.

Механический отбор: связь строения жабр с глубиной нагула

На свалах дна на глубинах от 150 до 350 м условия среды меняются. Температура здесь постоянна круглый год и держится в пределах от +3,2 до +4,0 °C, а кормовую базу составляют донные рачки-бокоплавы размером от 10 до 30 мм и придонные рыбы-широколобки. Если донный омуль попытается задействовать тонкий планктонный фильтр, густые тычинки мгновенно забьются донным осадком и минеральной взвесью, вызвав удушье.

Поэтому у донно-глубоководной формы число тычинок наименьшее — от 36 до 41 шт. Они толстые, укороченные и расставлены широко. Такое устройство свободно пропускает ил, задерживая только крупную добычу. За счет высокой питательности донного корма вес взрослых производителей этой группы доходит до 1,2-1,5 кг, тогда как омуль открытых вод того же возраста редко набирает более 0,6 кг.

Промежуточное положение занимает прибрежная (среднетычинковая) форма с 40-48 шт. тычинок на дуге. Место ее обитания ограничено прибрежной отмелью на глубинах от 20 до 70 м, где рацион состоит из мелких рачков и личинок донных насекомых. На глубинах 40-60 м приборы подводного звукового поиска фиксируют пересечение кормовых косяков разных групп. Однако в пору размножения вступает в силу природный запрет, исключающий скрещивание.

Разделение нереста: несовпадение сроков, температур и расстояний

Смешивание производителей исключено благодаря разнице во времени нерестового хода, температуре воды и длине пути. Группа открытых вод начинает ход первой: в конце августа косяки входят в русло Селенги. Рыба поднимается вверх по течению на расстояние до 1 600 км от устья, проводя в пути до 45 сут. Икрометание происходит при температуре воды от +8 до +11 °C на промытых песчано-галечных отмелях и перекатах.

Глубоководный омуль не идет в крупные реки. Места его размножения сосредоточены в коротких притоках Посольского сора и Чивыркуйского залива (реки Большая, Абрамиха). Длина пути производителей здесь не превышает 5-15 км. Сроки хода сдвинуты на полтора месяца: подъем рыбы начинается в конце октября и продолжается в ноябре при остывании воды до +2…+4 °C, непосредственно перед ледоставом. Для рыбы теплых верхних слоев такая ледяная вода несет оцепенение и гибель, а для глубоководной ветви это привычная среда.

Сличение наследственного кода (ДНК) показало, что различия в звеньях молекул между этими группами ничтожно малы и не создают видового барьера. Омуль заселил озеро в ледниковую эпоху, и времени для глубокого разделения генов не хватило. В искусственных условиях лотка икра глубоководной самки без препятствий оплодотворяется молокой самца из открытых вод. В озере чистоту ветвей берегут два фактора: несовпадение времени размножения и калибровка жаберных тычинок, из-за которой помесь погибает от бескормицы в первое же лето.

Разделение по глубинам сказывается и на внешнем облике. Глубоководная рыба отличается толстым телом с высокой спиной, крупными глазами и прочной чешуей, рассчитанной на толщу воды с давлением в 35 атм. Омуль открытых вод — прогонистый, узкий, со светлой серебристой чешуей для укрытия в верхнем освещенном слое. Две ветви одного вида живут как обособленные сообщества в общем водном объеме. Пока на дне Байкала есть донные рачки, а в освещенных солнцем верхних слоях живет планктон, заданный природой шаг жаберного сита не позволит этим ветвям смешаться.