Ученые обнаружили эволюционный «рудимент» у рачков-бокоплавов, живущих на глубине Байкала. Рассказываем, как и почему эти обитатели холодных вод могут переносить высокие температуры.
Ученые из России и Германии выяснили, что рачки-бокоплавы, обитающие на глубине Байкала, сохраняют способность переносить высокие температуры. Факт удивил биологов, поскольку обычно организмы, привыкшие к жизни в холодных условиях, утрачивают такую адаптацию. Механизм мог сохраниться еще с тех времен, когда предки современных глубоководных ракообразных предпочитали теплые водоемы, говорится на официальном сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Байкал отличается рекордной глубиной — около 1642 м. Вода в озере практически всегда остается холодной (+4 °C), хотя летом на мелководьях она прогревается до +25 °C. Несмотря на экстремальные условия, озеро известно большим количеством уникальных видов живых существ, большинство из которых больше нигде не встречаются. Среди них особо выделяются бокоплавы, представленные примерно 350 видами. Часть из них обитает вдоль берегов, другие предпочитают жизнь на больших глубинах, демонстрируя умение выживать в широком диапазоне температур.
Группа ученых из Иркутского государственного университета и Университета города Росток изучила два эндемичных вида рачков-бокоплавов Байкала — омматогаммаруса желтого (Ommatogammarus flavus) и омматогаммаруса белого (Ommatogammarus albinus). Первый вид чаще встречается на небольших глубинах (от 50 до 1000 метров), второй — селится исключительно на глубине (от 100 до максимальных 1642 метров). Все эти существа играют важную роль в экосистеме Байкала, активно перерабатывая органические остатки со дна и служа пищей для рыб.
В рамках эксперимента ракообразных извлекли из разных зон Байкала и постепенно адаптировали к лабораторным условиям. Сначала всех особей содержали при привычных для них температурах (+4 °C), затем подвергли воздействию холода (0,5−2 °C) или тепла (до +26 °C). Параллельно измерялись уровни энергетически активных молекул и активность ферментов-антиоксидантов.
Оказалось, что омматогаммарус желтый лучше переносит повышение температуры: гибель наступает при достижении отметки в +26 °C, тогда как их глубоководные собратья не переносят температуру выше +24 °C. Вместе с тем виды обладают схожей устойчивостью к охлаждению. При повышении температуры содержание глюкозы в организме рачков-бокоплавов резко возрастает. Такие изменения свидетельствуют о серьезной стресс-реакции, сопровождающейся значительными затратами энергии. Подобная чувствительность к теплу весьма неожиданна для холоднолюбивых организмов.
Способность омматогаммарусов выдерживать повышение температуры — это своего рода эволюционный «рудимент», который может утратить свою значимость и исчезнуть спустя миллионы лет, если окружающая среда останется стабильной. Тем не менее существует альтернативная версия объяснения феномена.
Глубоководные ракообразные нередко встречаются рядом с подводными горячими источниками, температура воды которых значительно превышает температуру окружающей среды. Притягивает же их сюда возможность добыть пищу, которой недостаточно на дне Байкала. Именно в районах выхода термальных вод сосредоточены высокие запасы биомассы и разнообразия придонных организмов, что существенно повышает вероятность успешного питания омматогаммарусов. Не исключено, что необходимость регулярно погружаться в зоны высокой температуры объясняет сохранение механизмов адаптации к тепловому стрессу у этих рачков.
Ранее ученые показали выбросы нефти со дна Байкала. Но переживать из-за этого не стоит. По словам экспертов, это уникальное природное явление.
Источник