Evoluce pancéřníčků: Vědci popsali nového pancéřníčka a založili nový rod ryb

Autoři článku: Felipe Alonso [1], [2], Wilson Sebastián Serra Alanis [2], [3], [4] 

[1] - Instituto de Bio y Geociencias del NOA (IBIGEO), Comisión Nacional de Ciencia y Técnica (CONICET). Fakulta přírodních věd, Národní univerzita v Salta (UNSa), Salta, Argentina. felipealonso@gmail.com ; [2] - Killifish Foundation, La Plata, Buenos Aires, Argentina; [3] - Sekce Ictiologie, Katedra zoologie, Národní muzeum přírodní historie, Montevideo, Uruguay; [4] - Centrální univerzitní regionální centrum východu (CURE) Sede Rocha, Univerzita republiky, Rocha, Uruguay. serraelbicho@gmail.com 

V nedávné studii publikované v časopise Zoologischer Anzeiger jsme zkoumali fylogenetické vztahy mezi druhy malých, pancéřníčků ze subrodiny Corydoradinae. Integrací anatomických a genetických dat jsme navrhli novou fylogenetickou hypotézu— evoluční vztahy těchto druhů — zahrnující poprvé druhy z severozápadní části povodí Plata. V této oblasti jsme identifikovali několik endemických druhů.   

Dále, na základě vzorků shromážděných během různých průzkumů, jsme objevili nový druh pro vědu, který jsme pojmenovali ‘Hoplisoma’ osvaldoi (Obrázek 1). Navíc, v důsledku našich analýz, jsme popsali nový rod pro vědu, nazvaný Urkumayu, který zahrnuje linii druhů výhradně v Andách severozápadního povodí Plata.  

Obrázek 1. Živý exemplář nedávno objeveného druhu ‘Hoplisoma’ osvaldoi, bezprostředně po ulovení.

Diverzita a adaptace pancéřníčků 

Obrázek 2. Některé druhy subrodiny Corydoradinae z povodí Plata: A - Gastrodermus hastatus; B - Osteogaster aenea; C - ‘Hoplisoma’ paleatum; D - Gastrodermus undulatus.

Neotropické sladkovodní ryby patří mezi nejrozmanitější, ohrožené a málo prozkoumané fauny na světě. V tomto kontextu se znalosti o biodiverzních jihoamerických pancéřníčcích z rodiny Callichthyidae nadále rozšiřují. Tato rodina, která zahrnuje více než 220 druhů, se vyznačuje dvojitým řádkem překrývajících se kostěných desek (uspořádaných jako dlaždice na střeše) podél jejich boků. Tento "pancíř" poskytuje ochranu proti kousnutí predátorů, aniž by výrazně omezoval jejich pohyblivost. 

Rodina Callichthyidae je rozdělena do dvou subrodin: Callichthyinae a Corydoradinae, přičemž druhá je nejrozmanitější, s více než 200 druhy rozšířenými do osmi rodů (Obrázek 2): Aspidoras, Brochis, Corydoras, Gastrodermus, Hoplisoma, Osteogaster, Scleromystax, a Urkumayu, z nichž poslední byl nedávno popsán naším týmem. 

Obecně známé jako "corydoras", tyto ryby patří mezi nejoblíbenější skupiny ryb v akvaristice.

Mezi nejpozoruhodnější znaky této podčeledi patří jedinečný způsob rozmnožování známý jako „pozření spermatu“. Během reprodukčního procesu samec ejakuluje do tlamy samice, která sperma následně spolkne. Spermie poté procházejí jejím trávicím traktem a oplodňují vajíčka, která samice nese připevněná k pánevním ploutvím, blízko řitního otvoru.

Dále, tyto druhy mají jedové žlázy spojené s jejich prsními trny a nápadné barevné vzory, které slouží jako varování pro potenciální predátory. Co se týče této charakteristiky, evoluční jev známý jako Müllerian mimicry byl opakovaně zdokumentován v této skupině ryb. Tento jev nastává, když se různé jedovaté druhy vyvíjejí podobné barevné vzory, "napodobující" se navzájem. To může vést ke koexistenci dvou nebo více nesouvisejících druhů s téměř identickými barevnými vzory ve stejné geografické oblasti. 

Na druhou stranu, tyto ryby mají také schopnost dýchat atmosférický vzduch prostřednictvím vysoce vaskularizované konečné části jejich střeva. Tato adaptace jim umožňuje přežít v prostředích s nízkými hladinami rozpuštěného kyslíku. 

Nový objev v povodí řeky Bermejo 
  

Obrázek 3. Zleva doprava: Jorge Osvaldo Fernández Santos, Pablo Calviño, Dan Fromm a Felipe Alonso během konvence Killi Club Argentino (KCA) v Argentinském muzeu přírodních věd 

Severozápadní část povodí Plata, nacházející se na atlantickém svahu centrálních And v Jižní Americe, zahrnuje prameny řek Bermejo, Pilcomayo, Parapetí, Salado a Dulce. Tato oblast se vyznačuje pozoruhodným rybím endemismem. V této oblasti byly známy pět druhů subrodiny Corydoradinae: široce rozšířený ‘Hoplisoma’ longipinne a ‘Hoplisoma’ paleatum, spolu se třemi endemickými druhy rodu Urkumayu. 

Nedávné intenzivní sběrové expedice v této oblasti nám umožnily shromáždit exempláře šestého, dosud nepopsaného druhu z této subrodiny, který jsme pojmenovali ‘Hoplisoma’ osvaldoi. Tento nový druh je endemický pro horní povodí řeky Bermejo a byl zaznamenán na čtyřech různých místech v malých přítocích řeky Blanco a dalších přítocích v horním povodí řeky Bermejo, nacházejících se v provincii Salta, Argentina. 

Název druhu je poctou Jorge Osvaldo Fernández Santosovi (Obrázek 3), významnému akvaristovi a sběrateli ryb, který významně přispěl k poznání argentinských ryb. 

Během svého života shromáždil a subrodinu, kterou jsme pojmenovali ‘Hoplisoma’ osvaldoi. Tento nový druh je endemický pro horní povodí řeky Bermejo a byl zaznamenán na čtyřech různých místech v malých přítocích řeky Blanco a dalších přítocích v horním povodí řeky Bermejo, nacházejících se v provincii Salta, Argentina. 

Název druhu je poctou Jorge Osvaldo Fernández Santosovi (Obrázek 3), významnému akvaristovi a sběrateli ryb, který významně štědře daroval řadu exemplářů vědeckým sbírkám a aktivně spolupracoval s ichtyology na jejich výzkumu. 

Biotop 'Hoplisoma' osvaldoi 

Obrázek 4. Typová lokalita v řece Blanco, horní povodí řeky Bermejo, El Oculto, okres Orán, provincie Salta, Argentina.

Fernández Santos byl také vášnivým zastáncem akvaristiky, zejména pokud jde o domácí druhy Argentiny. Na počest jeho cenných příspěvků k studiu a šíření znalostí o rybách v zemi byl tento nový druh pojmenován na jeho počest. 

Nový druh byl shromážděn v horním povodí řeky Bermejo, konkrétně v řece Blanco a jejích malých přítocích, v oblasti Yungas přibližně 500 metrů nad mořem (Obrázek 4). Biotopy, kde byl nalezen, se vyznačují čistou vodou, skalnatým dnem a pomalým prouděním. V některých oblastech byly pozorovány vláknité řasy a vodní vegetace, což přispívá k strukturální složitosti prostředí. 

V této oblasti může roční srážkový úhrn přesáhnout 1500 mm, přičemž je převážně soustředěn během letních měsíců. Během této sezóny jsou zaznamenány významné nárůsty hladin vody, průtoku a zakalení. Nicméně, ‘Hoplisoma’ osvaldoi obývá malé přítokové potoky s méně intenzivními proudy ve srovnání s většími řekami, do kterých ústí.

Obrázek 5. Potok Anta Muerta, kde tento druh žije. Viditelné je skalnaté dno s hojnými vláknitými řasami charakteristickými pro toto prostředí.

Obrázek 6. Urkumayu micracanthus (vlevo) a ‘Hoplisoma’ osvaldoi (vpravo), zobrazující jejich ko-mimickou barvu. Oba druhy vyvinuly konvergentní barevné vzory, přestože nejsou blízce příbuzné, napodobují se navzájem. Tato barva slouží jako vizuální varování pro potenciální predátory o přítomnosti jedových žláz spojených s jejich prsními trny, které mohou způsobit značnou bolest predátorům, kteří se je pokoušejí chytit.

Mezi dalšími rybími druhy běžně pozorovanými spolu s tímto druhem patří: Loricaria holmbergi, Rineloricaria steinbachi, Heptapterus mustelinus, Trichomycterus corduvensis, Andromakhe latens, Nantis indefessus, Oligosarcus bolivianus, Oligosarcus itau, Piabina thomasi, Psalidodon  chico, Psalidodon endy, Characidium cf. zebra, Trichomycterus barbouri a Jenynsia alternimaculata. 

Urkumayu micracanthus Regan 1912 se vyskytuje syntopicky (koexistuje ve stejném biotopu) s ‘Hoplisoma’ osvaldoi. Tyto dva druhy tvoří interspecifické hejno a sdílejí velmi podobnou barvu (Obrázek 6), což představuje případ Müllerian mimicry.

Obrázek 7. Rozšíření druhů rodu Urkumayu a ‘Hoplisoma’ skupiny paleatum v jižní části Jižní Ameriky. Dole vpravo: schematické znázornění evolučních vztahů mezi hlavními skupinami/rody Corydoradinae.

Na základě kombinovaných analýz genetických a morfologických důkazů jsme identifikovali ‘Hoplisoma’ osvaldoi z horní řeky Bermejo jako sestrný druh ‘Hoplisoma’ paleatum, který obývá dolní povodí Plata, sousední oblasti a endorheické povodí řeky Salí v severozápadní Argentině. Tyto druhy jsou úzce příbuzné ‘H’. ehrhardti z povodí řeky Iguazú a pobřežních řek ve státech Santa Catarina a Paraná, stejně jako ‘H’. nattereri, který obývá pobřežní povodí od Espírito Santo po Paraná ve východním Brazílii. Všechny tyto druhy byly zjištěny jako sestry k ‘H’. longipinne, která je široce rozšířená v povodí Plata. 
Tento vzor naznačuje biogeografický proces, při kterém se ‘H’. ehrhardti a ‘H’. nattereri divergovaly v rámci brazilského štítu, zatímco ostatní druhy se diverzifikovaly v rámci povodí Plata, což odhaluje fascinující historické interakce mezi těmito regiony. 
 
Dále, tato skupina je sestrná klada k ‘H’. diphyes a ‘H’. carlae, které pravděpodobně divergovaly v rámci brazilského štítu: ‘H’. diphyes v horním povodí řeky Paraná a ‘H’. carlae v povodí řeky Iguazú. Společně tyto druhy tvoří sestrnou kladu k skupině zahrnující druhy ze severní Jižní Ameriky a povodí Amazonky: ‘H’. albolineatum, ‘H’. tukano, ‘H’. reynoldsi a ‘H’. potaroense. Spolu se skupinou ‘H’. osvaldoi tyto druhy tvoří to, čemu říkáme skupina ‘H’. paleatum (Obrázek 7). 

Naopak, jsme identifikovali ‘Hoplisoma’ flaveolum z horního povodí řeky Paraná v Brazílii jako sestrný druh k endemickým druhům ze severozápadního povodí Plata. Pro tyto druhy jsme vytvořili nový rod, nazvaný Urkumayu, který zahrnuje U. gladysae a U. petracinii (oba z různých částí horního povodí řeky Juramento) a U. micracanthus (z horního povodí řeky Bermejo) (Obrázky 8 až 11). 

Jedním z rozlišovacích rysů tohoto nového rodu jsou relativně krátké trny na hřbetních a prsních ploutvích ve srovnání s těmi, které jsou pozorovány u jiných rodů této rodiny. 

Etymologie názvu Urkumayu pochází z jazyka Quechua a skládá se z “urku”, což znamená hora, a “mayu,” což znamená řeka, odkazující na biotop, kde se druhy tohoto rodu nacházejí.
  

Obrázek 8. Druhy rodu Urkumayu: Urkumayu gladysae (nahoře) z povodí řeky Calchaquí; U. micracanthus (uprostřed) z horního povodí řeky Bermejo; a U. petracinii (dole) z povodí řeky Arenales.

Přítomnost Corydoradinae v severozápadním povodí Plata sahá až do středního terciéru (přibližně před 58 miliony lety), jak dokládá †Corydoras revelatum, fosilní druh popsaný Cockerellem v roce 1925. Ačkoli je obtížné přiřadit tento druh k jakékoli existující skupině v rámci Corydoradinae, obýval region, který je nyní součástí povodí řeky Juramento a sdílí nízký profil těla, relativně krátký hřbetní trn a kompaktní operkulum se druhy rodu Urkumayu. 

Nicméně, další anatomické rysy se s touto skupinou neshodují a jsou zapotřebí další studie k vyhodnocení jeho fylogenetických vztahů s jinými známými druhy subrodiny Corydoradinae.

Obrázek 9. Biotop Urkumayu micracanthus v oblasti Yungas povodí Bermejo.

Obrázek 10. Biotop Urkumayu petracinii, kriticky ohroženého druhu v řece San Lorenzo. Toto prostředí je silně ovlivněno lidskou činností, včetně urbanizace, vypouštění odpadních vod a skládek pod širým nebem.

Obrázek 11. Biotop Urkumayu gladysae v řece Calchaquí ve výšce 2400 metrů nad mořem, pravděpodobně nejvýše položený biotop obývaný druhem z rodiny Callichthyidae.

Výzkumný tým byl složen z Felipe Alonsa (CONICET - IBIGEO, UNSa); Wilsona Sebastiána Serre Alaníse z Národního muzea přírodní historie v Montevideo (Uruguay); Terána, Aguilery a Mirande z Nadace Miguel Lillo (CONICET); Montes z CEPAVE-CONICET; Cardoso z UNLP-CONICET; Calviño z Killifish Foundation; Vera-Alcaraz z Národního muzea přírodní historie Paraguaye; a Koerbera z Německa. 

Originální článek 

Alonso F, Terán GE, Aguilera G, Montes MM, Serra Alanís WS, Calviño P, Vera-Alcaraz HS, Cardoso Y, Koerber S, Mirande JM. 2024. Integrativní fylogenie Corydoradinae (Siluriformes: Callichthyidae) se zaměřením na druhy ze severozápadního Plata, včetně popisů nového rodu a druhu. Zoologischer Anzeiger, 1-14

Poděkování 
Děkujeme Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de Salta, IBIGEO a Fundación Miguel Lillo za jejich podporu. Tato práce byla částečně financována CorydorasWorld, CONICET, Fundación Williams a ANPCyT. 
 
NÁRODNÍ MUZEUM PŘÍRODNÍ HISTORIE 
POŠTOVNÍ SCHRÁNKA 399 
11.000 MONTEVIDEO, URUGUAY 
E-mail: mnhn@mec.gub.uy  web: http://www.mnhn.gub.uy 
Ředitel MNHN: Javier González 
Redaktor série: Enrique M. González Grafický design: Pablo Rodríguez 
   
 

Copyright: © 2025 Alonso a Serra Alanís. 
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).