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
5 необычных товаров, созданные мировыми брендами 5 необычных товаров, созданные мировыми брендами

Мед от Porsche, пулемет от Samsung и сосиски от Volkswagen

Maxim
7 причин, почему у тебя до сих пор нет кубиков пресса, хотя ты его качаешь 7 причин, почему у тебя до сих пор нет кубиков пресса, хотя ты его качаешь

Основные причины, почему у тебя нет кубиков пресса

Playboy
Йогурт, манго, ежевика: 12 полезных продуктов для красоты и здоровья Йогурт, манго, ежевика: 12 полезных продуктов для красоты и здоровья

12 продуктов, которые необходимы, если хочешь оставаться красивой и здоровой

Cosmopolitan
Чистое искусство Чистое искусство

Концептуальный интерьер со smart–технологиями

SALON-Interior
Каким получился новый альбом Shortparis Каким получился новый альбом Shortparis

Группа Shortparis выпустила четвертый альбом, получивший название «Яблонный сад»

РБК
Золотодобытчики Золотодобытчики

Чемпионы прошлых Олимпиад передают свой огонь молодым атлетам

Men’s Health
По имени солнце По имени солнце

Не так страшен загар, как отсутствие защиты кожи от солнца

Лиза
Я больше не буду Я больше не буду

Новая светская болезнь — принимать аскезы по любому поводу

Tatler
Русский из регионов: как в разных концах России появляются регионализмы Русский из регионов: как в разных концах России появляются регионализмы

Почему люди используют регионализмы и зачем нужно их изучать

РБК
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
5 самых красивых затонувших городов мира 5 самых красивых затонувших городов мира

Что насчет подводных путешествий?

Популярная механика
10 женских суеверий по поводу цветов (в букетах, горшках и т.д.) 10 женских суеверий по поводу цветов (в букетах, горшках и т.д.)

Разоблачаем главные опасности на пути бесстрашного дарителя букетов

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

Как проходят «лазерные бои» в реальной жизни?

Популярная механика
Первый заряд: 5 фактов об Audi e-tron Первый заряд: 5 фактов об Audi e-tron

Как Audi e-tron стал главным электрическим кроссовером в России

РБК
Личный опыт: почему руль Rolls-Royce Ghost жаль отдавать водителю Личный опыт: почему руль Rolls-Royce Ghost жаль отдавать водителю

За рулем нового Rolls-Royce Ghost точно стоит решиться на путешествие

Forbes
Весовые системы бронзового века на Ближнем Востоке и в Европе оказались родом из Месопотамии Весовые системы бронзового века на Ближнем Востоке и в Европе оказались родом из Месопотамии

Весовые меры Индской цивилизации возникли, возможно, самостоятельно

N+1
Помогают похудеть, улучшают память: 6 важных фактов о поцелуях Помогают похудеть, улучшают память: 6 важных фактов о поцелуях

Что полезного в поцелуях и почему стоит целоваться почаще

Cosmopolitan
Защита детей и помощь американским индейцам: на что Маккензи Скотт пожертвовала $2,7 млрд Защита детей и помощь американским индейцам: на что Маккензи Скотт пожертвовала $2,7 млрд

Кого поддерживает одна из богатейших женщин мира?

Forbes
«Глупая программа со стоковыми картинками» с оценкой в $15 млрд: как развивался австралийский сервис Canva «Глупая программа со стоковыми картинками» с оценкой в $15 млрд: как развивался австралийский сервис Canva

История успеха проекта Canva — стартапа для дизайнеров

VC.RU
Осознанные занятия спортом помогают бороться с тревогой Осознанные занятия спортом помогают бороться с тревогой

Как справиться с тревогой с помощью физических нагрузок?

Psychologies
Бедность по наследству: как сломать семейный сценарий Бедность по наследству: как сломать семейный сценарий

Почему кто-то становится миллионером, а другие вынуждены жить на копейки?

Psychologies
«Когда б не баня, все бы мы пропали. История старинной русской традиции» «Когда б не баня, все бы мы пропали. История старинной русской традиции»

Баня занимает особый статус в русской культуре

N+1
Семейские ценности Семейские ценности

Потомки старообрядцев, оказавшихся в Забайкалье в XVIII веке, сохранили веру

Вокруг света
Как избавиться от второго подбородка за неделю Как избавиться от второго подбородка за неделю

Второй подбородок — плакать? Нет, быстренько избавиться, мы знаем как

Cosmopolitan
Почему ты не хочешь ребенка? Почему ты не хочешь ребенка?

Первый ребенок — это последняя кукла, но что, если куклы тебе не нравились?

Cosmopolitan
Ё-моё, сани и бутылка водки: что изобретают и патентуют богатейшие люди России Ё-моё, сани и бутылка водки: что изобретают и патентуют богатейшие люди России

Насколько изобретательны 200 богатейших предпринимателей из списка Forbes

Forbes
Смех из машины Смех из машины

Комедия «Жвалы» и ее странный автор

Weekend
Пора к психологу? Пора к психологу?

Когда действительно стоит идти на прием к специалисту?

Лиза
Открыть в приложении