Байкальские рачки ведут летопись доисторических событий

НаукаНаука

Как байкальские рачки разглядели сразу два глобальных похолодания

Максим Тимофеев, доктор биологических наук, директор НИИ биологии Иркутского государственного университета

На глубине Байкала темно, и зрение — лишняя опция

Изучая зрение байкальских рачков-амфипод, иркутские биологи обнаружили, что все виды, обитающие в озере, в какой-то момент потеряли одну и ту же группу светочувствительных белков опсинов. Очень вероятно, что это произошло в ледниковые периоды в 2,82–2,48 и 1,75–1,45 миллиона лет назад, когда Байкал круглый год практические полностью был покрыт толстым слоем льда, что заставило его обитателей адаптироваться к выживанию в сумерках.

Пошло не по плану

Как это часто происходит в науке, открытие сделано совершенно случайно и совсем по другому поводу. В 2019 году проект об экосистеме Байкала кандидата биологических наук Полины Дроздовой из НИИ биологии Иркутского государственного университета победил на конкурсе Президентской программы исследовательских проектов и получил поддержку Российского научного фонда в размере 3 млн руб. Грант был рассчитан на два года, заканчивается в этом году, но очень хотелось бы, чтобы исследования были продолжены, потому что полученные результаты оказались довольно интересными.

Первоначальные задачи исследования были довольно утилитарными: ученые занимались поиском у байкальских рачков-амфипод (по-русски — бокоплавов) новых зрительных белков опсинов, поскольку одно из потенциальных применений этих белков — технологии оптогенетики. Почему именно у них? Это напрямую связано с особенностями экосистемы озера. Байкал — единственное озеро на нашей планете, в котором благодаря насыщенности кислородом толщи воды пресноводные организмы могут обитать до глубин больше полутора километров. При этом если в литорали Байкала свет проникает на глубины до 40 м, то начиная с глубины более 100 м света практически нет, там всегда стабильно холодная температура и очень темно.

В темноте больших глубин обитает множество самых разных животных, но наибольшее разнообразие демонстрируют рачки-амфиподы. Всего амфипод в Байкале около 350 видов и подвидов, и у абсолютного большинства из них большие фасеточные глаза. Для многих видов рачков форма и цвет глаз даже являются видоспецифичными признаками, что говорит о важности зрения в жизни этих рачков.

На молекулярном уровне за зрение у всех животных отвечают зрительные пигменты, состоящие из белков опсинов и их кофакторов — производных витамина A. Если у организма есть лишь один такой белок, то он различает только интенсивность света, а если таких белков несколько, то формируется цветное зрение. Именно потенциальное разнообразие опсинов у 350 видов байкальских рачков и заинтересовало ученых.

Особенности зрения байкальских бокоплавов

Исследователи провели анализ нуклеотидных последовательностей опсинов у почти 90 видов амфипод со всего мира. Этот анализ показал, что у амфипод встречается только два класса опсинов, а внутри класса может быть до пяти разных белков. Такой анализ не позволяет точно оценить их спектральную чувствительность, однако представители этих двух классов сходны с опсинами, чувствительными соответственно к средней (голубому цвету) и длинноволновой частям спектра (зеленый, желтый, красный).

Байкальские амфиподы не монофилетического происхождения. Предполагается, что их предки проникали в озеро как минимум дважды с разницей в миллионы лет. Поэтому ученые ожидали обнаружить молекулярные различия, связанные с давностью нахождения видов и длительностью их приспособления к особым байкальским условиям.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Общение, из которого рождается истина Общение, из которого рождается истина

Самое крупное событие научного мира, которое объединяет математиков всего мира

Наука
Куда поехать, если хочется посвятить время созерцанию природы Куда поехать, если хочется посвятить время созерцанию природы

Чтобы открыть в себе человека, нужно отправиться в путешествие на «дикую землю»

РБК
Инвестиционный поход Инвестиционный поход

Важен баланс между стабильностью и риском

Esquire
Сверхзвуковые флейты Гефеста Сверхзвуковые флейты Гефеста

Чем вулканы похожи на реактивные двигатели

Наука
Побороть дракона… и хорошенько выспаться Побороть дракона… и хорошенько выспаться

Как «приручить» преграды на пути от «хочу» до «делаю»

Psychologies
Самая продаваемая в Колумбии книга. Отрывок из «Суки» Пилар Кинтаны Самая продаваемая в Колумбии книга. Отрывок из «Суки» Пилар Кинтаны

Отрывок из откровенной и проникновенной книги Пилар Кинтаны

СНОБ
Исследование: какой фастфуд можно есть после тренировки Исследование: какой фастфуд можно есть после тренировки

Разрази нас макдак!

Maxim
За кадром «Интерстеллара», история кости и чудеса матанализа: 8 новых нон-фикшн книг За кадром «Интерстеллара», история кости и чудеса матанализа: 8 новых нон-фикшн книг

8 сильных книг: искусство статистики, план по снижению выбросов и другие

Популярная механика
Путевые рекомендации Путевые рекомендации

Как снизить наносимый транспортом вред здоровью.

Forbes
5 главных травм при беге 5 главных травм при беге

О травмах надо помнить всегда, особенно когда собираешься пробежать марафон

GQ
Куда исчезает тополиный пух Куда исчезает тополиный пух

Почему в какой-то момент улицы резко очищаются от летнего снега?

Популярная механика
Доброта спасет мир: 5 фильмов, которые вернут тебе веру в человечество Доброта спасет мир: 5 фильмов, которые вернут тебе веру в человечество

Лучшие фильмы, герои которых думали, что хуже жизни и быть не может

Cosmopolitan
Черно-красные малюры потускнели из-за лесных пожаров Черно-красные малюры потускнели из-за лесных пожаров

Пожары заставили многих птиц сохранить сероватое оперение

N+1
Мечты о чем‑то большем Мечты о чем‑то большем

Иван и Михаил Засидкевичи — они же группа Dabro

Glamour
«Наша внутренняя обезьяна: Двойственная природа человека» «Наша внутренняя обезьяна: Двойственная природа человека»

Насколько эмпатичны животные?

N+1
Для тех, кто спит в рабочий полдень. 6 громких фактов о знаменитом полуденном выстреле в Санкт-Петербурге Для тех, кто спит в рабочий полдень. 6 громких фактов о знаменитом полуденном выстреле в Санкт-Петербурге

Пушки с крепости палят, всем часы сверять велят

Maxim
Три мужа и роды после 40 лет: как живет последняя любовь Владислава Листьева Три мужа и роды после 40 лет: как живет последняя любовь Владислава Листьева

Счастье Владислава Листьева и его жены Альбины Назимовой продлилось четыре года

Cosmopolitan
3 правила идеальной формы бровей 3 правила идеальной формы бровей

Создание образа начинается с оформления бровей

Cosmopolitan
Айза, Малиновская и другие: звезды, переделавшие себя рекордное количество раз Айза, Малиновская и другие: звезды, переделавшие себя рекордное количество раз

Знаменитости вечно совершенствуют свою внешность

Cosmopolitan
Советы желающему запыхаться. 10 веселых кардиотренировок Советы желающему запыхаться. 10 веселых кардиотренировок

10 тренировочных мини-программ, каждая из которых занимает всего 20 минут

Maxim
15 привычек продуктивных людей 15 привычек продуктивных людей

Привычки, которые помогут всегда оставаться продуктивными и активными

Psychologies
Как русскоязычная поп-музыка стала думать сердцем и обрела тысячу лиц Как русскоязычная поп-музыка стала думать сердцем и обрела тысячу лиц

Почему неопоп — это наиболее искренняя форма поп-музыки и причем здесь соцсети

РБК
101 правило жизни: школьный учитель спасает мир от стресса 101 правило жизни: школьный учитель спасает мир от стресса

Простые и эффективные способы того, как дать стрессу отпор

Cosmopolitan
Фанаты. Во имя розы Фанаты. Во имя розы

На Британских островах футбол всегда был неразрывно связан с насилием

Esquire
Фотоуправляемое соединение изменило циркадный ритм клеточной культуры Фотоуправляемое соединение изменило циркадный ритм клеточной культуры

Новый шаг в основе разработок терапии синдрома смены часовых поясов

N+1
«Покажи бабочку!»: сплав по реке в Горном Алтае глазами новичка «Покажи бабочку!»: сплав по реке в Горном Алтае глазами новичка

Впечатления о первом опыте рафтинга на Катуни: мокрые кроссовки и адреналин

Playboy
Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру

Как тренировать интеллектуальную выносливость

Популярная механика
Сергей Дрейден Сергей Дрейден

Легендарный петербургский актер Сергей Дрейден вернулся на сцену БДТ

Собака.ru
Последняя миля: кто и как зарабатывает на компактном электротранспорте Последняя миля: кто и как зарабатывает на компактном электротранспорте

Заменит ли электротранспорт привычные автомобили и мотоциклы

РБК
Пика-пика! Познакомьтесь с родственником зайца, издающим причудливый свист Пика-пика! Познакомьтесь с родственником зайца, издающим причудливый свист

Пищуха, родственник зайца, забавно выглядит и умеет запасать сено впрок

Вокруг света
Открыть в приложении