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
Пять шагов к деньгам: как правильно искать инвестора для стартапа Пять шагов к деньгам: как правильно искать инвестора для стартапа

К поиску инвестиций необходимо относиться как к отдельному проекту

Forbes
Бес отпуска Бес отпуска

Почему, планируя расслабиться, мы получаем лишь дополнительный стресс?

Cosmopolitan
«Художник — не кузнец своего счастья»: как Франсиско Инфанте-Арана создал кинетическое искусство «Художник — не кузнец своего счастья»: как Франсиско Инфанте-Арана создал кинетическое искусство

Художник Франсиско Инфанте-Арана — о творческом пути, соавторах и арт-рынке

Forbes
Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения Долой килограммы: 8 лучших тренировок для похудения

Йога, бег, плавание или ходьба — что поможет похудеть?

Cosmopolitan
Неочевидные симптомы хронической усталости: не пропусти! Неочевидные симптомы хронической усталости: не пропусти!

Не можешь обойтись без сладкого и сбиваешься с мыслей?

Cosmopolitan
Как научиться любить себя Как научиться любить себя

Как полюбить себя со всеми недостатками?

Cosmopolitan
Особенности нашей памяти: можем ли мы доверять себе Особенности нашей памяти: можем ли мы доверять себе

Насколько наша память способна исказить реальность?

Популярная механика
3 мифа об охлаждении ноутбуков, в которые пора перестать верить 3 мифа об охлаждении ноутбуков, в которые пора перестать верить

Помогают ли охлаждающие подставки? Каким слоем нужно наносить термопасту?

CHIP
«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
Умеет считать и быстро действует: как нанять идеального маркетолога Умеет считать и быстро действует: как нанять идеального маркетолога

Эксперт: какими качествами должен обладать идеальный маркетолог и как его найти

Forbes
10 первых разов в отношениях: ошибки, советы, секреты выживания 10 первых разов в отношениях: ошибки, советы, секреты выживания

Все отношения проходят одни и те же этапы

Maxim
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
Бьюти-ностальгия: 13 хитов советской косметики Бьюти-ностальгия: 13 хитов советской косметики

Все хиты советской косметики, которые сегодня кажутся настоящим ретро

Cosmopolitan
Модель разрешила небольшие океаны на спутниках планет-сирот Модель разрешила небольшие океаны на спутниках планет-сирот

Космические лучи могут производить воду из атмосферы

N+1
5 способов закатать рукава рубашки на все случаи жизни 5 способов закатать рукава рубашки на все случаи жизни

Рассказываем, как закатывать рукава рубашки

Maxim
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
Правила знакомства в супермаркете — месте, где всегда много голодных женщин Правила знакомства в супермаркете — месте, где всегда много голодных женщин

Магазин — отличное место для знакомства

Maxim
Дмитрий Губерниев Дмитрий Губерниев

Правила жизни телеведущего Дмитрия Губерниева

Esquire
До мурашек: лучшие экранизации «короля ужасов» Стивена Кинга До мурашек: лучшие экранизации «короля ужасов» Стивена Кинга

Стивен Кинг как никто умеет создавать напряжение и атмосферу страха

Cosmopolitan
Как восстановить удаленные файлы на Windows-компьютере Как восстановить удаленные файлы на Windows-компьютере

Рассказываем, как еще можно спасти стертые файлы

CHIP
В руинах поселения V тысячелетия до нашей эры нашли один из древнейших храмов Ирана В руинах поселения V тысячелетия до нашей эры нашли один из древнейших храмов Ирана

Археологи нашли в Иране культовый центр эпохи энеолита

N+1
Чем пахнут ремесла: крафтовый — что это значит Чем пахнут ремесла: крафтовый — что это значит

Какое крафтовое пиво бывает, почему его любят и почему ненавидят

Playboy
Колеса судьбы: почему все говорят об электросамокатах и что с ними не так Колеса судьбы: почему все говорят об электросамокатах и что с ними не так

Самые дорогие и опасные электросамокаты и что с ними собираются сделать

Esquire
Еще 5 живописных заброшенных сооружений Еще 5 живописных заброшенных сооружений

Эти руины — своего рода памятники несбывшимся мечтам

Maxim
7 мифов о фруктах 7 мифов о фруктах

Лето – время фруктов, поэтому будет не лишним развеять некоторые фруктовые мифы

Худеем правильно
Выключение света по ночам назвали эффективным способом сократить гибель перелетных птиц Выключение света по ночам назвали эффективным способом сократить гибель перелетных птиц

Чтобы уменьшить смертность птиц — достаточно гасить на ночь половину окон центра

N+1
#Glam_promusic: Даня Милохин #Glam_promusic: Даня Милохин

Мы говорим — «тикток», подразумеваем — Даня Милохин

Glamour
Кирилл Рихтер: «Мне нравится жить в мире звуков» Кирилл Рихтер: «Мне нравится жить в мире звуков»

Кирилл Рихтер – о музыке, социофобии и садах на крыше

Cosmopolitan
Понимай язык тела: когда тебя обманывают, а когда хотят очаровать Понимай язык тела: когда тебя обманывают, а когда хотят очаровать

Мы даже не представляем, что человек пытается сообщить, когда чешет затылок

Maxim
Открыть в приложении