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

Быстрее, выше, хитрее Быстрее, выше, хитрее

В чем еще, помимо силы и ловкости, соревнуются участники Олимпиад

Forbes
Красная королева советского подиума: трагическая судьба Регины Збарской Красная королева советского подиума: трагическая судьба Регины Збарской

Регина Збарская — «самое красивое оружие Кремля»

Cosmopolitan
Вспомнить все Вспомнить все

В 2021-м светская жизнь стала динамичнее, что не может не радовать

Grazia
Невроз и рак: чем болели Андрей Губин, Шура и другие русские звезды 90-х Невроз и рак: чем болели Андрей Губин, Шура и другие русские звезды 90-х

Марина Хлебникова, Шура, Губин — куда исчезли любимцы миллионов в зените славы?

Cosmopolitan
Самосбывающееся проклятие Самосбывающееся проклятие

Cлухи о конце эпохи низкой инфляции в США сильно преувеличены

Forbes
Полвека. Как тебе такое, Илон Маск? Малоизвестные эпизоды из жизни главы SpaceX в его день рождения Полвека. Как тебе такое, Илон Маск? Малоизвестные эпизоды из жизни главы SpaceX в его день рождения

Малоизвестные эпизоды из жизни Илона Маска, опубликованных в его биографии

СНОБ
Искусство жить Искусство жить

Квартира для предпринимательницы, которая живет в окружении искусства

AD
10 актеров, которые чуть не погибли на съемочной площадке 10 актеров, которые чуть не погибли на съемочной площадке

Актерский труд только кажется безопасным

Maxim
Иммунитет 2.0 Иммунитет 2.0

Их называют бактериофагами, и они едят опасные бактерии на завтрак, обед и ужин

Men’s Health
Лазер в современных войнах: будущее светового оружия Лазер в современных войнах: будущее светового оружия

Как проходят «лазерные бои» в реальной жизни?

Популярная механика
Самое большое простое число Самое большое простое число

«СБПЧ» – самая веселая и умная группа русской инди-сцены

Собака.ru
Легко: ловить рыбу голыми руками Легко: ловить рыбу голыми руками

Инструкция по поимке особо прыткой рыбешки при отсутствии спиннинга или лески

Maxim
Золотодобытчики Золотодобытчики

Чемпионы прошлых Олимпиад передают свой огонь молодым атлетам

Men’s Health
Романы на съемках и свадьба на Гоа: бурная личная жизнь звезд сериала «Триада» Романы на съемках и свадьба на Гоа: бурная личная жизнь звезд сериала «Триада»

Как в реальности сложилась жизнь актеров из сериала «Триада»

Cosmopolitan
Мировые рекорды скорости: от паровых машин до ракетных двигателей на соляных озерах Мировые рекорды скорости: от паровых машин до ракетных двигателей на соляных озерах

Как только появились первые автомобили, человечество начало мечтать о скорости

Вокруг света
Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии Упавший дрон погубил колонию редких крачек в Калифорнии

Морские птицы очень уязвимы к последствиям человеческой деятельности

N+1
Гнев небес Гнев небес

Взрыв сверхновой поблизости от Земли способен уничтожить почти все живое

Вокруг света
Федор Бухаров: «Мы проповедуем простой принцип win-win» Федор Бухаров: «Мы проповедуем простой принцип win-win»

Вице-президент «Тинькофф» объясняет, что такое «Играем за бизнес»

Forbes
Шляпа для секса и другие хитрые уловки защитников животных Шляпа для секса и другие хитрые уловки защитников животных

На что только не идут зоологи, чтобы сохранить исчезающие виды животных

Maxim
Не бояться нового: как турбомотор и вариатор поменяли Renault Duster Не бояться нового: как турбомотор и вариатор поменяли Renault Duster

Теперь Renault Duster доступен со 150-сильным турбомотором и вариатором

Популярная механика
«Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет «Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет

Как работает стратегия финансовой независимости и раннего выхода на пенсию

VC.RU
Ранненеолитическое поселение Кёртик-тепе назвали крупным центром развития духовной культуры Ранненеолитическое поселение Кёртик-тепе назвали крупным центром развития духовной культуры

Артефакты с богатым орнаментом нашли при раскопках в Юго-Восточной Анатолии

N+1
Запасной выход Запасной выход

Озера – идеальное место отдыха с шезлонгами, красивыми пейзажами

Лиза
«Третий путь». Как подростку с особенностями развития стать частью общества «Третий путь». Как подростку с особенностями развития стать частью общества

Как подросткам с особенностями найти свой путь в общество

СНОБ
«Цифровая деменция»: почему гаджеты испортили нам память и как это исправить «Цифровая деменция»: почему гаджеты испортили нам память и как это исправить

Что такое «цифровая деменция» и как с ней бороться

Psychologies
Печальная «ирония судьбы» Барбары Брыльской: трагедии в жизни актрисы Печальная «ирония судьбы» Барбары Брыльской: трагедии в жизни актрисы

Яркая, насыщенная и драматичная жизнь Барбары Брыльской

Cosmopolitan
Златан Ибрагимович Златан Ибрагимович

Правила жизни футболиста Златана Ибрагимовича

Esquire
Олег Жеребцов Олег Жеребцов

Олег Жеребцов построил первый матричный завод-трансформер в России

Собака.ru
Как выбрать чистку лица под тип кожи: подробная инструкция Как выбрать чистку лица под тип кожи: подробная инструкция

Подробный гид по подбору чистки лица в соответствии с типом кожи

Cosmopolitan
Трудности перевода: о том, как лингвистические казусы могут испортить аппетит или уничтожить мир Трудности перевода: о том, как лингвистические казусы могут испортить аппетит или уничтожить мир

Рассказываем о ляпах перевода, которые вошли в историю и даже изменили ее

Популярная механика
Открыть в приложении