Кандидат биологических наук Антон Жаров — о кладоцерной палеореконструкции

Наука и жизньНаука

Ветвистоусые летописцы водоёмов

Безымянное озеро в Восточной Сибири. Фото Алексея Котова

Не все древние животные дошли до нас только в виде ископаемых остатков — некоторые здравствуют по сей день. Например кладоцеры, благодаря которым можно узнать, какими раньше были водоёмы, как они менялись на протяжении многих тысяч лет. О кладоцерах, кладоцерном анализе и кладоцерной палеореконструкции рассказывает кандидат биологических наук Антон Жаров, научный сотрудник лаборатории экологии водных сообществ и инвазии Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН.

Беседу ведёт Наталия Лескова.

— Антон Александрович, кто такие кладоцеры и что такое палеореконструкция?

— Кладоцеры — это такие микроскопические пресноводные рачки, которые живут почти в каждом современном водоёме, от придорожных канав до величайших озёр вроде Байкала. Другое их название — ветвистоусые ракообразные. Самый известный их представитель — дафния, которой часто кормят аквариумных рыбок. Под словом «палеореконструкция» подразумевается выяснение условий окружающей среды в прошлом, а организмы, которые нам в этом помогают, называют палеоиндикаторами. Анализируя остатки ракообразных палеоиндикаторов в донных отложениях исчезнувших или современных водоёмов, мы можем в той или иной мере судить о том, как менялся климат, антропогенная нагрузка на водоём, как менялись иные факторы среды, и о том, как сообщества этих ракообразных на эти изменения реагировали.

— Почему именно кладоцер выбрали для этих методов? Ведь в водоёмах обитает множество разных организмов — других ракообразных, водорослей…

— Во-первых, кладоцеры образуют в водоёмах огромную биомассу — в одном литре воды может содержаться от нескольких сотен до нескольких тысяч особей. Кроме того, в большинстве водоёмов одновременно сосуществуют порядка десяти—тридцати, а иногда и полсотни видов кладоцер, и разные виды свидетельствуют о разных условиях среды. Например, присутствие ветвистоусых Bosmina coregoni и Bythotrephes longimanus в водоёме указывает на то, что это олиготрофный водоём, то есть с невысоким поступлением биогенов. А присутствие Alonella nana и Alonella excisa более характерно для водоёмов с гуминовой водой с рН ниже 6,0, то есть с кислой реакцией (хотя это не всегда так). Во-вторых, остатки большинства видов кладоцер хорошо сохраняются в донных отложениях на протяжении сотен и тысяч лет и легко определяются до вида — это было решающим фактором в приобретении ими статуса палеоиндикаторов. Хорошая сохранность выгодно отличает их от, например, копепод (веслоногих) — другой массовой в водоёмах группы мелких ракообразных. Копеподы тоже образуют большую биомассу, тоже отличаются большим разнообразием видов, но их остатки в донных отложениях почему-то не сохраняются почти никогда.

Существует ещё одна группа ракообразных, которая имеет индикаторное значение и используется в палеоэкологических реконструкциях. Это ракушковые ракообразные — остракоды (Ostracoda). Они хороши тем, что многие их виды привязаны к довольно узкому диапазону рН, температуры жёсткости, трофности, количества растворённого в воде кислорода и других параметров, и можно достаточно точно реконструировать динамику этих факторов среды. Но, к сожалению, остракоды не так многочисленны в водоёмах, как кладоцеры, и их раковинки нормально сохраняются в отложениях далеко не всегда. В отношении массовости и хорошей (условно) сохраняемости остатков с кладоцерами могут соперничать, пожалуй, только две группы пресноводных организмов — личинки комаров-звонцов (хирономид) и диатомовые водоросли. Они тоже широко используются в палеореконструкциях.

На условия в водоёмах влияют глобальные изменения (например климата), природные и антропогенные катастрофы или некие локальные процессы. В результате в водоёме может изменяться кислотность воды, содержание в ней органических и минеральных веществ, растворённого кислорода и многие другие физические и химические факторы. Эти изменения, в свою очередь, влияют как на живые сообщества организмов, так и на то, как сохраняются их остатки в отложениях.

Сбор образцов в одном из тундровых водоёмов, расположенном в разрезе Мамонтовый Хайата — месте выхода на поверхность многолетнемёрзлых плейстоценовых отложений. Быковский полуостров, Якутия.

— Значит, если узнать, что происходит с нынешними кладоцерами, можно будет представить как менялся водоём тысячи лет назад?

— Когда мы изучаем не живые экосистемы, которые сейчас существуют в водоёме, а фрагменты организмов, содержащиеся в отложениях, в данном случае — кладоцер, мы должны помнить, что имеем дело с жалкими остатками сообществ. В какой мере они сохранились в летописи отложений, сказать непросто — возможно, довольно полно, возможно — нет. Процессы образования, переноса, захоронения и разрушения остатков живых организмов изучает специальная отрасль — тафономия. Но наши кладоцеры с точки зрения тафономии практически не исследованы.

В итоге, когда мы видим, что в отложениях от слоя к слою изменяется состав остатков кладоцер, мы не всегда можем понять: то, что мы наблюдаем, — это отражение реального изменения живых сообществ кладоцер в прошлом или же это некая имитация, созданная меняющимися процессами осадконакопления, переотложения и разрушения остатков уже умерших организмов. Ведь с течением времени в среде изменяются факторы, влияющие не только на жизнедеятельность организмов, но и на «фиксацию» их остатков в геологической летописи.

К сожалению, на данный момент влияние разных условий среды на сохранность остатков кладоцер практически не изучено и при проведении палеоэкологических реконструкций на основе их остатков мы не можем дифференцировать и учесть влияние тафономических факторов. Тем не менее, несмотря на это, кладоцеры стали широко использоваться в качестве палеоиндикаторов.

Антон Александрович Жаров.

— А почему неизвестно о том, что происходит с остатками кладоцер уже в геологических отложениях?

— Некоторые группы организмов, которые тоже используются как палеоэкологические индикаторы, например, те же диатомовые водоросли и остракоды, появились в геологической летописи достаточно давно — ещё в мезозойской и даже палеозойской эре — и представлены в ней весьма богато. Поэтому на их долю выпало немало внимания не только биологов, но и палеонтологов, которые в своих исследованиях рассматривали и тафономические аспекты.

Кладоцеры же, хоть и тоже известны с мезозоя, в древних отложениях встречаются довольно редко и, соответственно, редко становятся объектом палеонтологических исследований. Зато их остатки обильны в отложениях позднекайнозойских, в том числе — современных водоёмов.

Внимание к ним проявляют в основном зоологи и экологи, которые привыкли работать с живыми сообществами, с живыми организмами. В силу этого выводы об изменении среды, климата, основанные на результатах анализа остатков кладоцер, вызывают определённые сомнения. Зачастую палеоданные интерпретируются так, будто исследователи работают с живым сообществом. Но то, что мы видим в отложениях, — лишь кривое зеркало исчезнувших сообществ. И степень кривизны этого зеркала неизвестна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как мы будем лечить зубы в будущем: роботы-стоматологи и регенерация Как мы будем лечить зубы в будущем: роботы-стоматологи и регенерация

Стоматология стоит на пороге новых удивительных возможностей

Naked Science
Как страшный сон Как страшный сон

Технология WebAuthn приходит на смену паролям

Цифровой океан
Аква инкогнита Аква инкогнита

Как вода нарушает правила жидкостей

Вокруг света
Репринт: «Езда в остров любви», забытая Тэффи, казанский Хлебников Репринт: «Езда в остров любви», забытая Тэффи, казанский Хлебников

Переиздания, заслуживающие вашего внимания

Полка
Через всю страну на двух колесах Через всю страну на двух колесах

Как проходила наиболее протяженная велогонка Red Bull Trans-Siberian Extreme

2Xplore
«Рано или поздно цивилизация начинает сходить с ума и уничтожает себя. Как мы сейчас» «Рано или поздно цивилизация начинает сходить с ума и уничтожает себя. Как мы сейчас»

Что такое экзопланеты? Как они были открыты? Может ли на них существовать жизнь?

Наука
Попробуй — полюбишь Попробуй — полюбишь

Какие полезные привычки можно внедрить в свою жизнь?

Новый очаг
Первый премьер императорской России Первый премьер императорской России

Железнодорожник, путеец, лидер и главный «мотор» команды Александра III

Знание – сила
Мокрая зона Мокрая зона

Ответы на самые актуальные вопросы, связанные с выбором сантехники

Лиза
10 цитат, которые помогут поддержать себя в сложные периоды жизни 10 цитат, которые помогут поддержать себя в сложные периоды жизни

Высказывания, которые помогут сохранить внутренние опоры

Psychologies
Чистый спорт Чистый спорт

Насколько сложно продвигать не самый популярный вид спорта и зачем это делать?

Y Magazine
Распознать неладное Распознать неладное

7 сигналов, что это не «просто забота», что бы ни говорил внутренний голос

P.I.C. Partner In Crime
Бoрщ Бoрщ

Наваристый, ароматный, любимый суп, который готовили еще в XIV веке

КАНТРИ Русская азбука
Ротавирус или отравление Ротавирус или отравление

Как распознать ротавирус, чем он может быть опасен?

Лиза
Ядерная энергетика. От истоков к перспективам Ядерная энергетика. От истоков к перспективам

Прошлое, настоящее и будущее ядерной энергетики

Наука и Техника
Мой друг барабашка Мой друг барабашка

Как забрать домового с собой при переезде

Лиза
Оттенки неба Оттенки неба

Существует ли преломление воздуха? Откуда ночью синева и даже желтые оттенки?

Знание – сила
В гостях у Angry Birds В гостях у Angry Birds

О чем щебечет западный край страны – Куршская коса?

2Xplore
Все побежали и я побежал Все побежали и я побежал

Почему марафоны и тренинги только уводят дальше от цели

VOICE
Триллионы долларов за грамм: 7 самых дорогих материалов в мире Триллионы долларов за грамм: 7 самых дорогих материалов в мире

Алмазы, лекарства и даже песок с Луны — вещества, которые стоят миллионы

ТехИнсайдер
«Привет, как дела»: как понять все о мужчине по его сообщениям в мессенджере «Привет, как дела»: как понять все о мужчине по его сообщениям в мессенджере

Что переписка в мессенджере может рассказать о мужчине?

VOICE
Платина обошла палладий Платина обошла палладий

Что происходит с ценами благородных металлов

Деньги
«В России это самый неизвестный человек»: как отечественный ученый Владимир Хавкин спас мир от холеры и чумы «В России это самый неизвестный человек»: как отечественный ученый Владимир Хавкин спас мир от холеры и чумы

Как жил и работал создатель вакцин от холеры и чумы Владимир Хавкин

ТехИнсайдер
И в букет, и в тарелку И в букет, и в тарелку

Цветы не только красивы, но вкусны и полезны

Здоровье
Постройте свою деревню: простое упражнение, которое поможет стать счастливым без партнера Постройте свою деревню: простое упражнение, которое поможет стать счастливым без партнера

Обязаны ли мы быть счастливы в одиночестве?

Psychologies
Зачистка социального болота: 5 плюсов и минусов культуры отмены Зачистка социального болота: 5 плюсов и минусов культуры отмены

Приводит ли культура отмены к истинной справедливости?

Psychologies
Национальный интерес к АПК Национальный интерес к АПК

Какие агрокомпании перешли под управление Росимущества за последнее время

Агроинвестор
История в лицах История в лицах

Михаилу Тройнику отлично удается играть как простого парня, так и аристократа

OK!
Как выбрать лучший парашют? Как выбрать лучший парашют?

Как определить оптимальную форму парашюта для системы спасения полезного груза?

Наука и Техника
Крупный заемщик больше не мечта банкира Крупный заемщик больше не мечта банкира

Финансовое положение ряда крупных компаний сейчас сложное и останется таким

Монокль
Открыть в приложении