Molecular evolution of vision in teleost fishes with focus on the elephant fishes (Mormyridae) and their trophic ecology

Abstract

Fishes are the largest group of vertebrates and their capabilities enable them to inhabit and thrive in a wide variety of habitats. The teleost fishes are a particularly successful group, partly due to their impressive sensory adaptations, especially in their visual system. This thesis main aim was to contribute to the knowledge about vision in mormyrids, a family of fishes recognised since ancient human times and worshipped once in the Egypt city Oxyrhynchus (el-Bahnasa). Nowadays, the elephant fishes are mainly known and studied for their additional sensory system, the electroreception. For osteoglossiform fishes, the Mormyridae family is relatively evolutionarily successful with rapid diversification events leading to sympatric sister species and cryptic species, with new species continuously being described. Other than electroreception, mormyrids' sensory systems were not extensively studied, and vision was even often speculated to be less important as they are thought to perceive their surrounding well enough with their electric sense. Additionally, ecological studies are lacking and many knowledge gaps for life histories of individual species prevail. Thus, also an ecological aspect was addressed in this Ph. D. thesis in order to gain knowledge of the trophic ecology of mormyrids. Regarding...

Ryby jsou největší skupinou obratlovců a díky svým schopnostem mohou obývat a prosperovat v nejrůznějších prostředích. Teleostní ryby jsou obzvláště úspěšnou skupinou, k čemuž částečně přispívají jejich smyslové adaptace, což je nejlépe prozkoumáno zejména u zraku. Hlavním cílem této práce bylo přispět k poznatkům o zraku rypounovitých (Mormyridae), čeledi ryb známé již od starověku a kdysi uctívané i v egyptském městě Oxyrhynchus (el-Bahnasa). V současné době jsou rypouni známi a studováni hlavně pro svoji přídatnou smyslovou soustavu, tzv. elektrorecepci. V rámci řádu Osteoglossiformes je čeleď Mormyridae relativně evolučně úspěšná, s mnoha sympatrickými sesterskými nebo kryptickými druhy, a nové druhy jsou stále popisovány. Kromě elektrorecepce nebyly smyslové systémy rypounů rozsáhle studovány a dokonce se spekulovalo, že zrak rypounů je méně důležitý, protože své okolí vnímají dostatečně dobře pomocí svého elektrického smyslu. Zároveň není tato skupina probádána do hloubky ani co se týká jejich ekologie nebo životních strategií a v této disertační práci je i kapitola zaměřena na poznatky o potravní ekologii rypounů. Pokud jde o evoluci genu opsin, u některých osteoglossomorphů a characiformů již bylo prokázáno, že druhá kopie lws opsinu vykazuje posun citlivosti k zelené barvě. Analýzou genomů...