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

Ё-моё, сани и бутылка водки Ё-моё, сани и бутылка водки

Что изобретают и патентуют богатейшие люди России

Forbes
Игра со временем. Триллер Франка Тилье: «Жил-был раз, жил-был два» Игра со временем. Триллер Франка Тилье: «Жил-был раз, жил-был два»

Отрывок из нового триллера мастера детективов Франка Тилье

СНОБ
Урна с восточным орнаментом Урна с восточным орнаментом

Рассказ Антона Секисова о журналисте, который интервьюирует у похоронного агента

Esquire
Спортивное питание и стресс: почему может нарушаться менструальный цикл Спортивное питание и стресс: почему может нарушаться менструальный цикл

О чем говорит нарушение цикла и что делать, если ты тоже с ним столкнулась

Cosmopolitan
Работа Федота Работа Федота

Сказки для чтения на отдыхе от Валерия Печейкина

Esquire
Азбука вкуса Азбука вкуса

Любовь к современному искусству и дизайнерской мебели середины XX века

AD
Лазер в современных войнах: будущее светового оружия Лазер в современных войнах: будущее светового оружия

Как проходят «лазерные бои» в реальной жизни?

Популярная механика
Его хотели назвать Curva и с птицами он не связан: как появился шрифт Calibri, один из самых известных в мире Его хотели назвать Curva и с птицами он не связан: как появился шрифт Calibri, один из самых известных в мире

История шрифта Calibri, основного шрифта Microsoft

VC.RU
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
10 современных технологий, делающих жизнь безопаснее 10 современных технологий, делающих жизнь безопаснее

Десять технологических решений для тех, кто заботится о своей безопасности

Популярная механика
Предшественники фейерверков: какими были огненно-световые обряды славян Предшественники фейерверков: какими были огненно-световые обряды славян

История российского фейерверка началась до того, как появились сами фейерверки

Популярная механика
Женский орден на мужской груди Женский орден на мужской груди

Система орденов Российской империи отличалась от советского времени и наших дней

Дилетант
Дом в Дагомысе Дом в Дагомысе

Резиденция в современном стиле

SALON-Interior
Перекличка в доме престарелых: 15 самых долгоживущих рок-групп Перекличка в доме престарелых: 15 самых долгоживущих рок-групп

Кто не слезает со сцены вот уже пятьдесят с гаком лет?

Maxim
Просто вместе Просто вместе

Они доказывают всем вокруг, что дружба между женщиной и мужчиной реальна

Harper's Bazaar
В своей тарелке В своей тарелке

Как посетить ресторан без риска для талии

Худеем правильно
13 простых способов чувствовать себя лучше, чем вчера 13 простых способов чувствовать себя лучше, чем вчера

Оздоровительные мероприятия, на которые нужно меньше пяти минут

Maxim
Электроны и котики Электроны и котики

Электроны и котики

Наука и жизнь
Они бессмертны! Топ народных секретов красоты, которые помогут тебе и сегодня Они бессмертны! Топ народных секретов красоты, которые помогут тебе и сегодня

«Бабушкины» секреты по-прежнему актуальны

Cosmopolitan
Скажи целлюлиту Скажи целлюлиту

Выбираем самые эффективные средства против целлюлита

Cosmopolitan
Как сохранить здоровье голоса. 9 советов специалиста Как сохранить здоровье голоса. 9 советов специалиста

Разбираемся, как помочь голосу звучать красивее

РБК
Новый король ринга: как Тони Хан покончил с монополией в рестлинге Новый король ринга: как Тони Хан покончил с монополией в рестлинге

Тони Хан создал реальную угрозу для WWE Винса Макмэна

Forbes
Олег Жеребцов Олег Жеребцов

Олег Жеребцов построил первый матричный завод-трансформер в России

Собака.ru
Беги от него! Рейтинг худших сериальных бойфрендов и мужей Беги от него! Рейтинг худших сериальных бойфрендов и мужей

Самые ужасные возлюбленные из сериалов

Cosmopolitan
Как распознать, что ваш первый клиент — не то, что нужно Как распознать, что ваш первый клиент — не то, что нужно

Как распознать «неправильного» первого клиента

Inc.
Проверено временем и народом! Легкие способы убрать второй подбородок Проверено временем и народом! Легкие способы убрать второй подбородок

Советы, которые помогут обрести острый овал лица

Cosmopolitan
Осознанные занятия спортом помогают бороться с тревогой Осознанные занятия спортом помогают бороться с тревогой

Как справиться с тревогой с помощью физических нагрузок?

Psychologies
Пар костей не ломит: 5 стран, где люди работают даже в сильную жару Пар костей не ломит: 5 стран, где люди работают даже в сильную жару

Как дела обстоят в тех уголках планеты, где +30ºС и не жара вовсе?

Популярная механика
Время собирать камни Время собирать камни

Режиссер Тимур Бекмамбетов и его жена Наталия Фишман построили дом на Волге

Tatler
Искусство или нет? Искусство или нет?

О месте дизайна в мире искусства

AD
Открыть в приложении