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
Некоторые любят погорячее Некоторые любят погорячее

Герои российских фильмов, спектаклей и книг не вылезают из постели. А мы сами?

Vogue
Что такое нейрофитнес и почему важно тренировать мозги Что такое нейрофитнес и почему важно тренировать мозги

Чтобы серое вещество не превратилось в серую массу, ему нужны нагрузки

GQ
Онлайн-мероприятие как распределённая система: как качественно провести конференцию в интернете Онлайн-мероприятие как распределённая система: как качественно провести конференцию в интернете

Как сделать, чтобы онлайн-конференция работала хорошо?

Популярная механика
Искаженные инвестиции Искаженные инвестиции

Какие активы принесли инвесторам тысячи и миллионы процентов и что это означает

Forbes
Как я познакомилась с 26-летним Миком Джаггером (и невольно его полюбила). Воспоминания Хелен Лоуренсон Как я познакомилась с 26-летним Миком Джаггером (и невольно его полюбила). Воспоминания Хелен Лоуренсон

Колонка Хелен Лоуренсон о том, как она встретилась с Миком Джаггером

Esquire
Весь Франкенштейн в 46 фактах Весь Франкенштейн в 46 фактах

Франкенштейн: что мы знаем о главном литературном монстре

Weekend
Наращивание волос вредно для здоровья? Наращивание волос вредно для здоровья?

Выбираем самые щадящие способы наращивания волос

Cosmopolitan
Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других Личная жизнь звезд комедии «8 первых свиданий»: Акиньшиной, Варнавы и других

В жизни звезд комедии «8 первых свиданий» произошли большие перемены

Cosmopolitan
Муж брал кредиты мне на наркотики: история бывшей амфетаминщицы Муж брал кредиты мне на наркотики: история бывшей амфетаминщицы

Как нашей героине удалось завязать с наркотиками и почему «больше никогда»

Cosmopolitan
Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом Прекрасная роза! Самые яркие выходы звезд в свет в платьях с цветочным принтом

Звезды, которые вышли на красную дорожку в платьях с цветочным принтом

Cosmopolitan
Глубокое погружение Глубокое погружение

Что нужно накачивать дальновидным девушкам

Vogue
Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать Разводной ключ: когда брачный договор перестает работать

Как подготовиться к разводу грамотно

Forbes
Противостоим менопаузе и тренируем сердце: 11 побочных эффектов мастурбации Противостоим менопаузе и тренируем сердце: 11 побочных эффектов мастурбации

Мастурбация может принести много хорошего в твою жизнь

Cosmopolitan
Матери больше любят сыновей, а отцы — дочерей: правда ли это? Матери больше любят сыновей, а отцы — дочерей: правда ли это?

Сыновья становятся любимыми детьми матерей, а дочери — отцов, так ли это?

Psychologies
Пудинг от леди Ди, чатни от Кейт Миддлтон и другие рецепты королевской семьи Пудинг от леди Ди, чатни от Кейт Миддлтон и другие рецепты королевской семьи

Кулинарные привычки жителей Лондона и любимые блюда королевское семьи

Cosmopolitan
От танков до покемонов: топ-10 лучших бесплатных игр на Android От танков до покемонов: топ-10 лучших бесплатных игр на Android

Отличные варианты бесплатных мобильных развлечений

CHIP
«Есть стереотип, что надо выпить, чтобы спеть»: зачем предприниматель вложил $1,5 млн в кабинки для караоке в России «Есть стереотип, что надо выпить, чтобы спеть»: зачем предприниматель вложил $1,5 млн в кабинки для караоке в России

Армен Погосян и его Bellis Karaoke Box производит караоке-боксы

VC.RU
Новый взгляд на свёклу и мангольд Новый взгляд на свёклу и мангольд

Столовая свёкла признана одной из самых полезных овощных культур

Наука и жизнь
Дикие волчата родились в Колорадо впервые за 80 лет Дикие волчата родились в Колорадо впервые за 80 лет

В американском Колорадо впервые с 1940-х родились дикие волчата

N+1
Мезозой, городские джунгли и челюсти человека: 5 нескучных книг об эволюции Мезозой, городские джунгли и челюсти человека: 5 нескучных книг об эволюции

5 книг, которые помогут посмотреть на естественный отбор с непривычных ракурсов

Популярная механика
Нежный бархат Нежный бархат

Сокровище, а не девушка

Playboy
5 удивительных загадок из мира животных 5 удивительных загадок из мира животных

Тайны наших четвероногих друзей, о которых сами они тебе ни за что не расскажут!

Maxim
«Третья смена»: как красота мешает женщинам жить «Третья смена»: как красота мешает женщинам жить

Что такое третья смена и как она влияет на жизнь женщин

Cosmopolitan
Как художник и моделлер фигурок зарабатывают на своем увлечении с помощью аддитивных технологий Как художник и моделлер фигурок зарабатывают на своем увлечении с помощью аддитивных технологий

Как с помощью аддитивных технологий превратить хобби в прибыльный бизнес

Популярная механика
Бьюти-ностальгия: 13 хитов советской косметики Бьюти-ностальгия: 13 хитов советской косметики

Все хиты советской косметики, которые сегодня кажутся настоящим ретро

Cosmopolitan
Почему не стоит говорить коллегам: «Мне нужно, чтобы ты…» Почему не стоит говорить коллегам: «Мне нужно, чтобы ты…»

Как корректно формулировать просьбы, пожелания и замечания на работе

Psychologies
«Я боюсь причинить неудобство другим людям»: когда на самом деле стыдиться не за что «Я боюсь причинить неудобство другим людям»: когда на самом деле стыдиться не за что

Отрывок из книги Ирины Адлер — о неуверенности и чувстве вины

Forbes
Пчелы против бегемотов: как убить фараона Пчелы против бегемотов: как убить фараона

История о гибели фараона от укуса пчелы

N+1
Самые красивые венчальные платья звездных россиянок: Макеевой, Костенко и других Самые красивые венчальные платья звездных россиянок: Макеевой, Костенко и других

Валерия и другие красотки в свой особенный день выглядели неотразимо

Cosmopolitan
Открыть в приложении