Журнал Природа, 2005г. №9

Журнал Природа, 2005г. №9

Содержание
OCR
Новости науки

мический состав, размеры и про
странственное распределение.
http://perst.isssph.kiae.ru/inform/perst/
4_23/index.htm

Эволюционная биология

Разнообразие рыб как
память об исчезнувшем
озере
Нанотрубки на основе манганитов.

телей, в целом соответствуют ха
рактеристикам массивного образ
ца (магниторезистивные свойства
в них проявляются при температу
рах ниже 200 К), а необычная гео
метрия открывает новые возмож
ности. В системе нанотрубок мож
но «настроить» тонкое равновесие
между различными фазами, что
позволит, например, создавать
системы из сосуществующих фер
ромагнитной (металлической) и
антиферромагнитной (непрово
дящей) фаз 1.
Исследователи полагают, что
нанотрубки этого типа можно ис
пользовать в качестве сильно ло
кализованных источников элект
ронов с определенной ориентаци
ей спинов. Такие эмиттеры перс
пективны для создания спинчув
ствительной зондовой микроско
пии и для конструирования нано
электронных схем (таких как
квантовые компьютеры, постоян
ная магнитная память), принцип
действия которых основан на пре
цизионном
манипулировании
спинами электронов.
Другое перспективное приме
нение — в высокотемпературных
твердоэлектролитных топливных
элементах. Материал катода в
этих элементах должен быть ус
тойчивым в окислительной среде
при высоких температурах. Нано
трубки на основе манганитов
удовлетворяют этому требованию,
обладают и ионной, и электрон
ной проводимостью, а нанотруб
чатая структура позволяет эффек
тивно распределять газы. Области
применения таких нанотрубок
можно расширить, изменяя их хи
1
Hueso L., Mathur N. // Nature. 2004. V.427.
№6972. P.301—304.

80

Одно из сенсационных откры
тий эволюционной биологии кон
ца XX в. состоит в том, что огром
ное разнообразие видов может
возникнуть от немногих общих
предков за очень непродолжи
тельный период — какиенибудь
десятки тысяч лет. Если бы речь
шла о быстро размножающихся
бактериях, было бы неудивитель
но: у них за это время сменилось
бы огромное число поколений.
А здесь рыбы, сложно организо
ванные и не столь быстро размно
жающиеся. Но факт остается фак
том: в африканском оз.Виктория
обитает около 500 эндемичных
видов рыб (из семейства цихлидо
вых) с различающимися экологи
ческими нишами. Есть, к примеру,
питающиеся планктоном; есть
настоящие хищники, нападающие
на других рыб; а есть специализи
рующиеся на питании моллюска
ми и даже икрой других видов.
Судя по молекулярногенети
ческим данным, эти виды цихлид —
близкие родственники, а образова
ние всего веера наблюдаемых
форм произошло совсем недавно,
поскольку 15 тыс. лет назад оз.Вик
тория, по свидетельствам геологов,
полностью высыхало. (Правда,
в последнее время появились све
дения о том, что начало диверген
ции видов уходит в более далекое
прошлое — до 200 тыс. лет назад.)
Дело в том, что некоторые виды
могли пережить засуху в сохраняв
шихся небольших водоемах, а при
новом обводнении, оказавшись
вместе в одном большом озере, об
разовать гибриды. Такая генетичес
кая гетерогенность небольшого ис
ходного набора видов, видимо,
способствовала видообразованию
в том или ином направлении.
Нужно упомянуть, что для этой
группы рыб характерны две осо

бенности: специфическое устрой
ство челюстного аппарата, кото
рое обеспечивает довольно быст
рые (в эволюционном масштабе)
перестройки в зависимости от ха
рактера добычи, и тонкая диффе
ренциация видов по окраске сам
цов, особенно в брачный период,
что важно для полового отбора.
Исследователи также обратили
внимание на то, что в озерах Вик
тория и Малави (Ньяса) число ви
дов цихлид необычайно велико,
а в реках озерных бассейнов
очень мало. Отсюда был сделан
вывод: возникновение разнообра
зия связано именно с озерами, но
не с реками. Однако, как недавно
выяснилось, данное положение не
может быть распространено на
другие районы Африканского
континента. Д.Джойс из Универси
тета Халла (Великобритания) сов
местно с коллегами из Швейца
рии, Южной Африки и Австрии
обнаружили 2 , что в верховьях
Конго, в верхнем и среднем тече
нии Замбези, в реках Окованго,
Кунене и Лимпопо (все они текут
южнее и западнее ВосточноАф
риканского рифта) обитают це
лые группы близкородственных
видов цихлид. Проведя анализ их
митохондриальной ДНК, исследо
ватели обнаружили множество
близких гаплотипов (нерекомби
нирующих участков) мтДНК, кото
рые произошли, видимо, от не
большого числа родительских ли
ний. По результатам анализа была
построена кладограмма родствен
ных связей в пределах всей груп
пы. Ее общая структура оказалась
очень похожей на ту, что ранее
была выявлена для цихлид круп
ных озер Восточной Африки
(кстати, данные по ним также бы
ли включены в анализ).
Вся совокупность полученных
данных позволила авторам выдви
нуть гипотезу происхождения
близкородственных видов речных
цихлид от предков, обитавших
в огромном (занимающем не ме
нее 60 тыс. км 2) оз.Макгадикгади,
которое
существовало
около
52 тыс. лет назад на севере нынеш
ней Ботсваны. Резкие изменения
2
Joyce D.A., Lunt D.H., Bills R. et al. // Nature.
2005. V.435. P.90—95.

ПРИРОДА • №9 • 2005