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

Жара, смерчи и наука о климате Жара, смерчи и наука о климате

Глобальное потепление престало быть научной проблемой

Эксперт
Повестка для Байдена: почему Владимир Путин все чаще говорит о проблеме глобального потепления Повестка для Байдена: почему Владимир Путин все чаще говорит о проблеме глобального потепления

Климат стал слишком серьезным фактором в политике, чтобы его могли игнорировать

Forbes
Как Астана Москву опередила Как Астана Москву опередила

Замысел по созданию МФЦ уже реализовали в Казахстане

РБК
Преступления, раскрытые признаниями на смертном одре Преступления, раскрытые признаниями на смертном одре

Все как в том детективе, только по-настоящему!

Maxim
Время собирать камни Время собирать камни

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

Tatler
Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора Зоологи покрасили скакунчиков косметикой и усомнились в защитной функции их узора

Полосы и головогруди и брюшке самцов скакунчиков не спасли их от хищников

N+1
Федор Федотов Федор Федотов

Федор Федотов, актер ТЮЗа и хоккеист, сыграл в драме «Серебряные коньки»

Собака.ru
Вбуриться в вечность Вбуриться в вечность

Секреты строительства и ремонта зданий и сооружений на вечной мерзлоте

Эксперт
Эксперимент психолога. Как 10 семей избавились от конфликтов дома и на работе Эксперимент психолога. Как 10 семей избавились от конфликтов дома и на работе

Как наладить отношения с близкими, на работе, в школе и с самим собой?

СНОБ
Ни вместе, ни врозь Ни вместе, ни врозь

Почему не каждый хороший любовник станет хорошим мужем?

Psychologies
Знание продается за деньги Знание продается за деньги

Как заказать и оплатить учебную работу – от курсовой до кандидатской диссертации

Наука
5 препятствий на пути к стройности 5 препятствий на пути к стройности

Что именно мешает похудеть?

Psychologies
Огромная воронка грозит поглотить мексиканский дом: видео Огромная воронка грозит поглотить мексиканский дом: видео

Воронка может поглотить дом в мексиканском штате Пуэбла

National Geographic
История учителя из Африки, который боролся с коррупцией и бежал в Россию. Его могут казнить История учителя из Африки, который боролся с коррупцией и бежал в Россию. Его могут казнить

История эритрейца, который боролся с коррупцией в школе

СНОБ
Лучшие короткие книги: 19 захватывающих произведений, которые можно прочесть за день Лучшие короткие книги: 19 захватывающих произведений, которые можно прочесть за день

Подборка интересных книг объемом менее 200 страниц

Playboy
12 чемпионов: Goldman Sachs назвал крупнейшие интернет-бизнесы с российскими основателями 12 чемпионов: Goldman Sachs назвал крупнейшие интернет-бизнесы с российскими основателями

Успешные цифровые компании с российскими корнями

Forbes
Как надолго задержать дыхание под водой и не умереть: 5 простых шагов Как надолго задержать дыхание под водой и не умереть: 5 простых шагов

Сейчас мы научим тебя пребывать в состоянии статического апноэ больше 10 минут

Maxim
Запрет с побочным ущербом Запрет с побочным ущербом

Дума приняла закон о противодействии нежелательным организациям

РБК
6 успешных знаменитостей — любителей поспать 6 успешных знаменитостей — любителей поспать

Недосып — для слабаков!

Maxim
Мокрое место Мокрое место

Заплывы на открытой воде: как вывести себя на чистую воду

National Geographic Traveler
5 способов закатать рукава рубашки на все случаи жизни 5 способов закатать рукава рубашки на все случаи жизни

Рассказываем, как закатывать рукава рубашки

Maxim
Почему я купил Harvard Business Review Russia Почему я купил Harvard Business Review Russia

Чем Harvard Business Review будет заниматься в России

Forbes
Хорошая девочка Хорошая девочка

Анну Котову-Дерябину привыкли видеть в образах взбалмошных блондинок

OK!
Любовь на экспорт: знаменитые россиянки, вышедшие замуж за иностранцев Любовь на экспорт: знаменитые россиянки, вышедшие замуж за иностранцев

Российские звезды, которые выбрали в мужья заграничных парней

Cosmopolitan
Меланин: от чего зависит пигментация кожи и помогут ли таблетки Меланин: от чего зависит пигментация кожи и помогут ли таблетки

Рассказываем, зачем нужен меланин и как нормализовать его уровень

РБК
Крыса-сапер с почетом уходит на пенсию Крыса-сапер с почетом уходит на пенсию

За свою карьеру крыс Магава обнаружил в Камбодже 71 мину

National Geographic
Таитянские улитки пережили вымирание сородичей благодаря любви к освещенным местам Таитянские улитки пережили вымирание сородичей благодаря любви к освещенным местам

Здесь им не страшны инвазивные хищные улитки.

N+1
Настя Паутова Настя Паутова

Настя Паутова – автор мемов с цитатами Бродского, Параджанова, Курентзиса

Собака.ru
Сколько можно заработать на глэмпинге: ультимативный гид Сколько можно заработать на глэмпинге: ультимативный гид

Прибыль глэмпинга можно оценивать так же, как и обычных отелей или хостелов

Inc.
Тропические ядовитые лягушки поставили биологов в тупик Тропические ядовитые лягушки поставили биологов в тупик

Зачем тропические лягушки забираются на деревья?

National Geographic
Открыть в приложении