Байкальские рачки-бокоплавы сохранили способность адаптироваться к высоким температурам
Биологи Иркутского государственного университета и Университета города Росток (Германия) показали, что рачки-бокоплавы, обитающие в холодных глубинных водах Байкала, способны адаптироваться к высоким температурам. Это происходит вопреки ожиданиям ученых для организмов, живущих в условиях вечного холода. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Выбранные для исследования виды рачков - эндемики, они обитают только в Байкале и отличаются друг от друга зонами обитания . Омматогаммарус желтый иногда встречается на мелководье, но в целом предпочитает находиться на глубинах от 50 до 1000 метров. Омматогаммарус белый обитает только на глубинах от 100 метров и вплоть до максимума, 1642 метров. Оба вида поедают органические остатки со дна, участвуя в очистке озера. Они богаты жиром и служат пищей для донных рыб и даже нерп.
В лабораторных условиях ученые протестировали устойчивость двух видов к нагреванию до +26 градусов по Цельсию и охлаждению до +0,5. Исследователи отслеживали в организме животных количество соединений, вовлеченных в энергетические процессы в тканях, и активность антиоксидантных ферментов.
Желтый омматогаммарус оказался более устойчивым к нагреву, чем обитающий на большей глубине белый: особи первого вида гибли при температуре +26, а второго - при +24. При этом к понижению температуры оба вида оказались одинаково устойчивы.
У обоих видов омматогаммарусов при нагревании резко возрастал уровень глюкозы — основного источника энергии. К концу эксперимента концентрация глюкозы превышала контрольные значения в десять раз, что свидетельствует об активации мощной стресс-реакции и значительном росте энергозатрат организма. По мнению авторов, необычная реакция на нагрев может объясняться тем, что глубоководные байкальские рачки произошли от теплолюбивых предков и из-за своей эволюционной «молодости» еще не утратили способность переносить высокие температуры.
- Обнаруженная у омматогаммарусов способность переносить нагрев — эволюционный «рудимент», который может исчезнуть, если условия останутся неизменными еще миллионы лет. Однако у нас есть другая гипотеза. Омматогаммарусов часто находят вблизи глубинных термальных источников с очень горячей водой, куда они могут заплывать в поисках пищи — дефицитного на дне Байкала ресурса. В таких зонах часто наблюдается высокая биомасса и разнообразие донных организмов, так что шансы найти себе пропитание здесь гораздо выше, чем в окружающей холодной воде. Возможно, что глубоководные рачки не стали "отказываться" от механизмов температурного стресс-ответа в том числе и для того, чтобы периодически посещать эти высокотемпературные районы на дне озера, - подвел итог руководитель проекта, доктор биологических наук, директор НИИ биологии Иркутского государственного университета Максим Тимофеев.
Фото сайта ИГУ