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

Быстрее, выше, хитрее Быстрее, выше, хитрее

В чем еще, помимо силы и ловкости, соревнуются участники Олимпиад

Forbes
«Нужно быть сосредоточенным, как лазер»: Джулианна Мур о работе со Стивеном Кингом «Нужно быть сосредоточенным, как лазер»: Джулианна Мур о работе со Стивеном Кингом

Джулиана Мур — о том, чем ей близок взгляд Стивена Кинга на отношения

Forbes
Мы созданы для жизни вдвоем? Мы созданы для жизни вдвоем?

Люди предназначены для жизни вдвоем или в одиночестве?

Psychologies
Полина Гухман Полина Гухман

Полина Гухман играет дочь Бондарчука и Хаматовой в драме «Подвиг».

Собака.ru
Стефано Канали, генеральный директор Canali Стефано Канали, генеральный директор Canali

Как мягкость и комфорт стали главными словами в моде

Esquire
Фильмы про вампиров: список лучших картин, на которых ты не будешь зевать («Сумерек» тут нет) Фильмы про вампиров: список лучших картин, на которых ты не будешь зевать («Сумерек» тут нет)

Подборка лент про вампиров с высокими оценками критиков и интересным сюжетом

Playboy
Шатуш своими руками: пошаговая инструкция Шатуш своими руками: пошаговая инструкция

Инструкция, как сделать окрашивание шатуш в домашних условиях

Cosmopolitan
Дмитрий Губерниев Дмитрий Губерниев

Правила жизни телеведущего Дмитрия Губерниева

Esquire
Когда все вокруг стали родителями: 12 чувств бездетной подруги Когда все вокруг стали родителями: 12 чувств бездетной подруги

Что чувствует та, кто не спешит обременять себя материнскими обязанностями?

Cosmopolitan
Распознать чужие эмоции и понять себя. Отрывок из книги Дэниела Гоулмана «Социальный интеллект. Новая наука о человеческих отношениях» Распознать чужие эмоции и понять себя. Отрывок из книги Дэниела Гоулмана «Социальный интеллект. Новая наука о человеческих отношениях»

Почему умение устанавливать эмоциональные связи важнее, чем показатель IQ

СНОБ
Что смотреть: 10 сериалов, которые спасут от грусти Что смотреть: 10 сериалов, которые спасут от грусти

Смешные, трогательные и красивые сериалы, которые поднимут вам настроение

Cosmopolitan
Одними губами Одними губами

Поцелуи – важный маркер отношений в паре

Cosmopolitan
«Моцарт видит меня именно таким, какой я есть на самом деле» «Моцарт видит меня именно таким, какой я есть на самом деле»

Музыкант Алексей Воробьёв и его корги Моцарт

OK!
Почему нужно хлорировать воду в бассейне и к чему это может привести Почему нужно хлорировать воду в бассейне и к чему это может привести

О воде в бассейне

Популярная механика
Мы уже в «Матрице»? 7 мифов о системах распознавания лиц и отпечатков пальцев Мы уже в «Матрице»? 7 мифов о системах распознавания лиц и отпечатков пальцев

Что представляет собой сбор биометрических данных и как они используются

СНОБ
Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии

Морские птицы очень уязвимы к последствиям человеческой деятельности

N+1
От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них От менопаузы до бизнеса на каблуках: 5 книг для современных леди. И о них

Книги для женщин, которые помогут справиться с трудностями и лучше понять себя

Популярная механика
Отличницы и самозванцы Отличницы и самозванцы

Кого психологи называют самозванцами?

Лиза
5 способов разнообразить лето в городе 5 способов разнообразить лето в городе

Чем заняться летом в городе, чтобы остались теплые воспоминания?

Psychologies
Соленый кофе, пластиковый торт, никаких подарков: как проходят турецкие свадьбы Соленый кофе, пластиковый торт, никаких подарков: как проходят турецкие свадьбы

Красная фата, цветочные венки, соленый кофе: традиции турецкой свадьбы

Cosmopolitan
Ставить цели бесполезно: чтобы добиться успеха в делах и бизнесе, сосредоточьтесь на проектах и привычках Ставить цели бесполезно: чтобы добиться успеха в делах и бизнесе, сосредоточьтесь на проектах и привычках

Чем заменить постановку целей?

VC.RU
Мифы о зубах: наивная чушь и страшная правда Мифы о зубах: наивная чушь и страшная правда

Ты удивишься, как мало мы знаем об этих забавных штуках у нас во рту

Maxim
«Третья смена»: как красота мешает женщинам жить «Третья смена»: как красота мешает женщинам жить

Что такое третья смена и как она влияет на жизнь женщин

Cosmopolitan
Конец Запорожской Сечи Конец Запорожской Сечи

Самостоятельность казаков приносила империи слишком много проблем

Дилетант
Как худели после родов Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие любимицы британцев Как худели после родов Кейт Миддлтон, Меган Маркл и другие любимицы британцев

Монаршие особы педантично относятся к своему рациону, особенно после родов

Cosmopolitan
Бактерии питаются энергией и помогают добывать золото Бактерии питаются энергией и помогают добывать золото

Бактерии помогают извлекать металлы из руды уже миллионы лет

Популярная механика
На старт, внимание, лайк На старт, внимание, лайк

Сколько можно заработать на инстаграм-марафонах?

Glamour
Руководство биохакера: как правильный свет помогает обрести сверхчеловеческие способности Руководство биохакера: как правильный свет помогает обрести сверхчеловеческие способности

Отрывок из книги биохакера Дэйва Эспри о том, как освещение продляет жизнь

Forbes
7 вещей, которые поймет только сильная женщина 7 вещей, которые поймет только сильная женщина

Самая глупая в мире мысль — это мысль о том, что женщины слабые

Cosmopolitan
Больше энергии, чем целые страны: действительно ли добыча биткоина вредит экологии Больше энергии, чем целые страны: действительно ли добыча биткоина вредит экологии

Критики биткоина утверждают, что его производство наносит огромный вред природе

Forbes
Открыть в приложении