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

Киногарантия Киногарантия

Основатель «РЕСО-Гарантия» своим главным делом считает кинематограф

Forbes
Физики обнаружили новый тип квазичастиц: основа для компьютеров будущего Физики обнаружили новый тип квазичастиц: основа для компьютеров будущего

Ученые из России экспериментально доказали существование нового типа квазичастиц

Популярная механика
Штраф за щедрость Штраф за щедрость

Кто самый богатый бизнесмен в мире с учетом трат на благотворительность

Forbes
Прожектор перестройки Прожектор перестройки

Что мешает российской экономике расти?

Forbes
Никогда не был фанатом бега? Мы переубедим: вот 10 незаменимых плюсов бега Никогда не был фанатом бега? Мы переубедим: вот 10 незаменимых плюсов бега

Бег — это ништяк, который поможет тебе прокачать своё здоровье

Playboy
Мужской взгляд на короткую стрижку Мужской взгляд на короткую стрижку

Что думает он — длинные или короткие волосы для девушки лучше?

Cosmopolitan
Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов Углекислый газ помог получить транспортные слои для солнечных элементов

Новые солнечные элементы эффективнее за счет меньшего количества ионов лития

N+1
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
Валерия Гай Германика: о семье, возвращении в документальное кино и новом фильме «Папа» Валерия Гай Германика: о семье, возвращении в документальное кино и новом фильме «Папа»

Валерия Гай Германика — о конфликте поколений и съемках близких людей

GQ
Под именем Палласа: 5 представителей флоры и фауны России, названных в честь великого ученого Под именем Палласа: 5 представителей флоры и фауны России, названных в честь великого ученого

В честь Палласа названо множество видов животных, растений и даже кратер на Луне

Вокруг света
Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей Насколько велика знаменитая Великая хартия вольностей

История появления Великой хартии вольностей

Наука и жизнь
Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль

Как вернуть доступ в Инстаграм, если забыл данные или стал жертвой взломщиков

CHIP
Возможно ли избавиться от пробок, и причем тут диджитализация Возможно ли избавиться от пробок, и причем тут диджитализация

Можно ли избавиться от пробок и как это сделать

Популярная механика
Дефицит пресной воды и плодородной земли вызвал всплеск насилия среди древних жителей Атакамы Дефицит пресной воды и плодородной земли вызвал всплеск насилия среди древних жителей Атакамы

Каждого десятого первого земледельца убили в возрасте 25—30 лет

N+1
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
7 комедийных киноактеров и комиков, которые исполняли драматические роли 7 комедийных киноактеров и комиков, которые исполняли драматические роли

Комедийные актеры, которые блистательно справились с драматическими персонажами

Maxim
Вам стоит простить себя за то, что вы… Вам стоит простить себя за то, что вы…

Больше не ругать себя за эти мысли и действия

Psychologies
Торговая война США и Китая «взрастила гиганта»: история онлайн-магазина Shein, который обходит по продажам Zara и H&M Торговая война США и Китая «взрастила гиганта»: история онлайн-магазина Shein, который обходит по продажам Zara и H&M

Как Shein устроил продажи и что его ждет в будущем?

VC.RU
Величие под слоем ржавчины и грудой обломков: 7 амбициозных построек ХХ века Величие под слоем ржавчины и грудой обломков: 7 амбициозных построек ХХ века

Прошлое столетие было веком амбиций

Вокруг света
Как российский малый бизнес осваивает онлайн-продажи Как российский малый бизнес осваивает онлайн-продажи

Как ограничительные меры сподвигли предпринимателей выйти в онлайн

СНОБ
Мнение: только плохие управленцы хотят вернуть сотрудников обратно в офис — так им проще скрывать своё безделье Мнение: только плохие управленцы хотят вернуть сотрудников обратно в офис — так им проще скрывать своё безделье

Как удаленная работа лишает менеджеров среднего звена деятельности

VC.RU
Карен Кавалерян: Карен Кавалерян:

Карен Кавалерян — о том, как живется авторам популярных песен

Караван историй
Замена нескольких кодонов на синонимичные защитила бактерии от вирусов Замена нескольких кодонов на синонимичные защитила бактерии от вирусов

Ученые дали новый смысл потерявшим значение кодонам

N+1
Эйджизм не пройдет: 5 активистов, повлиявших на мир в юном возрасте Эйджизм не пройдет: 5 активистов, повлиявших на мир в юном возрасте

Активисты, которые привлекли внимание к серьезным проблемам в юном возрасте

Вокруг света
Археологи нашли у древних майя прибрежные парки Археологи нашли у древних майя прибрежные парки

Водохранилища в Тикале окружали зеленые зоны

N+1
Семейские ценности Семейские ценности

Потомки старообрядцев, оказавшихся в Забайкалье в XVIII веке, сохранили веру

Вокруг света
Ринопластика — личный опыт. Все о том, как заполучить новый нос Ринопластика — личный опыт. Все о том, как заполучить новый нос

История читательницы: как я изменила форму носа

Cosmopolitan
Сауна после тренировки: основные преимущества и правила посещения Сауна после тренировки: основные преимущества и правила посещения

Польза посещения сауны в тренажерном зале

Playboy
Дамские романы: как две сестры создали компанию стоимостью $225 млн, придумывая мобильные игры «для девочек» Дамские романы: как две сестры создали компанию стоимостью $225 млн, придумывая мобильные игры «для девочек»

Как ставка на женскую аудиторию помогла сестрам Накадзима заработать $141,5 млн

Forbes
«Хвалите мужа и не извиняйтесь!»: секреты счастливого брака Мерил Стрип «Хвалите мужа и не извиняйтесь!»: секреты счастливого брака Мерил Стрип

Правила Мерил Стрип, которые помогли ей сохранить отношения с мужем

Cosmopolitan
Открыть в приложении