Кандидат биологических наук Антон Жаров — о кладоцерной палеореконструкции

Наука и жизньНаука

Ветвистоусые летописцы водоёмов

Безымянное озеро в Восточной Сибири. Фото Алексея Котова

Не все древние животные дошли до нас только в виде ископаемых остатков — некоторые здравствуют по сей день. Например кладоцеры, благодаря которым можно узнать, какими раньше были водоёмы, как они менялись на протяжении многих тысяч лет. О кладоцерах, кладоцерном анализе и кладоцерной палеореконструкции рассказывает кандидат биологических наук Антон Жаров, научный сотрудник лаборатории экологии водных сообществ и инвазии Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН.

Беседу ведёт Наталия Лескова.

— Антон Александрович, кто такие кладоцеры и что такое палеореконструкция?

— Кладоцеры — это такие микроскопические пресноводные рачки, которые живут почти в каждом современном водоёме, от придорожных канав до величайших озёр вроде Байкала. Другое их название — ветвистоусые ракообразные. Самый известный их представитель — дафния, которой часто кормят аквариумных рыбок. Под словом «палеореконструкция» подразумевается выяснение условий окружающей среды в прошлом, а организмы, которые нам в этом помогают, называют палеоиндикаторами. Анализируя остатки ракообразных палеоиндикаторов в донных отложениях исчезнувших или современных водоёмов, мы можем в той или иной мере судить о том, как менялся климат, антропогенная нагрузка на водоём, как менялись иные факторы среды, и о том, как сообщества этих ракообразных на эти изменения реагировали.

— Почему именно кладоцер выбрали для этих методов? Ведь в водоёмах обитает множество разных организмов — других ракообразных, водорослей…

— Во-первых, кладоцеры образуют в водоёмах огромную биомассу — в одном литре воды может содержаться от нескольких сотен до нескольких тысяч особей. Кроме того, в большинстве водоёмов одновременно сосуществуют порядка десяти—тридцати, а иногда и полсотни видов кладоцер, и разные виды свидетельствуют о разных условиях среды. Например, присутствие ветвистоусых Bosmina coregoni и Bythotrephes longimanus в водоёме указывает на то, что это олиготрофный водоём, то есть с невысоким поступлением биогенов. А присутствие Alonella nana и Alonella excisa более характерно для водоёмов с гуминовой водой с рН ниже 6,0, то есть с кислой реакцией (хотя это не всегда так). Во-вторых, остатки большинства видов кладоцер хорошо сохраняются в донных отложениях на протяжении сотен и тысяч лет и легко определяются до вида — это было решающим фактором в приобретении ими статуса палеоиндикаторов. Хорошая сохранность выгодно отличает их от, например, копепод (веслоногих) — другой массовой в водоёмах группы мелких ракообразных. Копеподы тоже образуют большую биомассу, тоже отличаются большим разнообразием видов, но их остатки в донных отложениях почему-то не сохраняются почти никогда.

Существует ещё одна группа ракообразных, которая имеет индикаторное значение и используется в палеоэкологических реконструкциях. Это ракушковые ракообразные — остракоды (Ostracoda). Они хороши тем, что многие их виды привязаны к довольно узкому диапазону рН, температуры жёсткости, трофности, количества растворённого в воде кислорода и других параметров, и можно достаточно точно реконструировать динамику этих факторов среды. Но, к сожалению, остракоды не так многочисленны в водоёмах, как кладоцеры, и их раковинки нормально сохраняются в отложениях далеко не всегда. В отношении массовости и хорошей (условно) сохраняемости остатков с кладоцерами могут соперничать, пожалуй, только две группы пресноводных организмов — личинки комаров-звонцов (хирономид) и диатомовые водоросли. Они тоже широко используются в палеореконструкциях.

На условия в водоёмах влияют глобальные изменения (например климата), природные и антропогенные катастрофы или некие локальные процессы. В результате в водоёме может изменяться кислотность воды, содержание в ней органических и минеральных веществ, растворённого кислорода и многие другие физические и химические факторы. Эти изменения, в свою очередь, влияют как на живые сообщества организмов, так и на то, как сохраняются их остатки в отложениях.

Сбор образцов в одном из тундровых водоёмов, расположенном в разрезе Мамонтовый Хайата — месте выхода на поверхность многолетнемёрзлых плейстоценовых отложений. Быковский полуостров, Якутия.

— Значит, если узнать, что происходит с нынешними кладоцерами, можно будет представить как менялся водоём тысячи лет назад?

— Когда мы изучаем не живые экосистемы, которые сейчас существуют в водоёме, а фрагменты организмов, содержащиеся в отложениях, в данном случае — кладоцер, мы должны помнить, что имеем дело с жалкими остатками сообществ. В какой мере они сохранились в летописи отложений, сказать непросто — возможно, довольно полно, возможно — нет. Процессы образования, переноса, захоронения и разрушения остатков живых организмов изучает специальная отрасль — тафономия. Но наши кладоцеры с точки зрения тафономии практически не исследованы.

В итоге, когда мы видим, что в отложениях от слоя к слою изменяется состав остатков кладоцер, мы не всегда можем понять: то, что мы наблюдаем, — это отражение реального изменения живых сообществ кладоцер в прошлом или же это некая имитация, созданная меняющимися процессами осадконакопления, переотложения и разрушения остатков уже умерших организмов. Ведь с течением времени в среде изменяются факторы, влияющие не только на жизнедеятельность организмов, но и на «фиксацию» их остатков в геологической летописи.

К сожалению, на данный момент влияние разных условий среды на сохранность остатков кладоцер практически не изучено и при проведении палеоэкологических реконструкций на основе их остатков мы не можем дифференцировать и учесть влияние тафономических факторов. Тем не менее, несмотря на это, кладоцеры стали широко использоваться в качестве палеоиндикаторов.

Антон Александрович Жаров.

— А почему неизвестно о том, что происходит с остатками кладоцер уже в геологических отложениях?

— Некоторые группы организмов, которые тоже используются как палеоэкологические индикаторы, например, те же диатомовые водоросли и остракоды, появились в геологической летописи достаточно давно — ещё в мезозойской и даже палеозойской эре — и представлены в ней весьма богато. Поэтому на их долю выпало немало внимания не только биологов, но и палеонтологов, которые в своих исследованиях рассматривали и тафономические аспекты.

Кладоцеры же, хоть и тоже известны с мезозоя, в древних отложениях встречаются довольно редко и, соответственно, редко становятся объектом палеонтологических исследований. Зато их остатки обильны в отложениях позднекайнозойских, в том числе — современных водоёмов.

Внимание к ним проявляют в основном зоологи и экологи, которые привыкли работать с живыми сообществами, с живыми организмами. В силу этого выводы об изменении среды, климата, основанные на результатах анализа остатков кладоцер, вызывают определённые сомнения. Зачастую палеоданные интерпретируются так, будто исследователи работают с живым сообществом. Но то, что мы видим в отложениях, — лишь кривое зеркало исчезнувших сообществ. И степень кривизны этого зеркала неизвестна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Периодический закон работает в масштабах Вселенной Периодический закон работает в масштабах Вселенной

Зачем астрохимия моделирует процессы, протекающие в межзвёздном пространстве?

Наука и жизнь
Кама Гинкас: «Пытаться разгадать гения — все равно что пытаться разгадать жизнь» Кама Гинкас: «Пытаться разгадать гения — все равно что пытаться разгадать жизнь»

Режиссер Кама Гинкас о прозе Пушкина, языке театра и спектаклях-долгожителях

Монокль
Аква инкогнита Аква инкогнита

Как вода нарушает правила жидкостей

Вокруг света
Почему у вас шелушатся стопы Почему у вас шелушатся стопы

Почему шелушится кожа на стопах и что с этим можно сделать?

ТехИнсайдер
Множество измерений Множество измерений

Новый перевод эссе Чарльза Хинтона «Множество измерений»

Наука и жизнь
Этот психологический тест поможет найти источник вашего вдохновения: просто попробуйте! Этот психологический тест поможет найти источник вашего вдохновения: просто попробуйте!

Знать свой источник вдохновения крайне важно. Узнайте его с помощью теста!

ТехИнсайдер
Гений чистой пустоты Гений чистой пустоты

Как Франческо Сбарро создал колесо без оси

Наука и жизнь
«Нaполеон» «Нaполеон»

Еще один псевдопарижанин, павший в бою наших представлений о европейской кухне

КАНТРИ Русская азбука
Вызывать сантехника не обязательно: что делать, если течет бачок унитаза Вызывать сантехника не обязательно: что делать, если течет бачок унитаза

Почему течет вода в унитазе и что с этим можно сделать самостоятельно?

ТехИнсайдер
Не такие простые, как кажутся: 15 фактов о поведении и образе жизни шмелей Не такие простые, как кажутся: 15 фактов о поведении и образе жизни шмелей

Как обстоят дела в шмелиных семьях и как они справляются с трудностями

ТехИнсайдер
Сначала подумай! Сначала подумай!

Фразы, которые не хочет слышать ни один мужчина, придя домой

Лиза
Как погибли и воскресли реки Европы – и при чем здесь Олимпийские игры 2024 Как погибли и воскресли реки Европы – и при чем здесь Олимпийские игры 2024

Какой вода была раньше в Сене и других реках Европы

ТехИнсайдер
Вы рыбов продаете? Красивое! Вы рыбов продаете? Красивое!

Несколько приятных мест для речного отдыха и этичной рыбалки

2Xplore
«Злобные маленькие письма»: как брань приводит женщин к внутренней свободе «Злобные маленькие письма»: как брань приводит женщин к внутренней свободе

Почему фильм «Злобные маленькие письма» только притворяется детективом

Forbes
Предатели Предатели

В истории каждого народа есть не только свои герои, но и антигерои

Дилетант
Вот это поворот Вот это поворот

Ищем (и находим) новую профессию в любом возрасте

VOICE
Курица стала мамой для щенков, после того, как ее яйца съели Курица стала мамой для щенков, после того, как ее яйца съели

Трейси Хейл задокументировала невероятные отношения между ее собакой и курицей

ТехИнсайдер
Картошка фри и оплата наличкой: что поможет в развитии IT-бизнеса в Латинской Америке Картошка фри и оплата наличкой: что поможет в развитии IT-бизнеса в Латинской Америке

На что обратить внимание IT-компаниям при выходе на рынок в Латинской Америке

Forbes
Мордвиновы Мордвиновы

Первый представитель рода Мордвиновых попал на Русь в статусе заложника

Дилетант
Ваши цветы в этом очень нуждаются: 4 способа, как аккуратно стряхнуть пыль с комнатных растений Ваши цветы в этом очень нуждаются: 4 способа, как аккуратно стряхнуть пыль с комнатных растений

Как правильно вытирать пыль с комнатных растений

ТехИнсайдер
Нога в туннеле Нога в туннеле

Судмедэксперт Клас Бушманн приоткрывает тайны своей мрачной профессии

P.I.C. Partner In Crime
Файзуллаев вместо Мбаппе и женский почти чемпионат мира: все о футболе на Олимпиаде Файзуллаев вместо Мбаппе и женский почти чемпионат мира: все о футболе на Олимпиаде

Все о футболе на Играх: почему женские соревнования будут интереснее мужских

Forbes
Как нравиться людям Как нравиться людям

12 шагов, чтобы стать приятным собеседником

Лиза
Археологи приготовили птиц по-неандертальски Археологи приготовили птиц по-неандертальски

Ученые попробовали приготовить пять птиц по-неандертальски

N+1
В гостях у природы В гостях у природы

Курилы — острова, на которых всем заправляет Ее Величество Природа

Y Magazine
Вычислить в толпе Вычислить в толпе

Какие мотивы движут преступником и можно ли распознать его в пассажиропотоке?

P.I.C. Partner In Crime
Самые мощные роботы-пылесосы: топ-8 достойных моделей Самые мощные роботы-пылесосы: топ-8 достойных моделей

Мощные роботы-пылесосы с производительными двигателями, которые не подведут

CHIP
Рационализаторская и изобретательская деятельность: влияние на инновации и производство Рационализаторская и изобретательская деятельность: влияние на инновации и производство

Особенности и отличия рационализаторской и изобретательской деятельности

Наука и техника
Стоит ли смотреть распиаренный «Собиратель душ» с Николасом Кейджем? Честная рецензия MAXIM Стоит ли смотреть распиаренный «Собиратель душ» с Николасом Кейджем? Честная рецензия MAXIM

Что не так с фильмом «Собиратель душ» с Николасом Кейджем?

Maxim
Еще до прочтения сжечь: почему киберпреступники не снижают фишинговую активность Еще до прочтения сжечь: почему киберпреступники не снижают фишинговую активность

Почему фишинг остается наиболее эффективным способом социальной инженерии

Forbes
Открыть в приложении