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
Вот почему вы не видите свой нос! Вы поразитесь этим фактам о мозге и зрении! Вот почему вы не видите свой нос! Вы поразитесь этим фактам о мозге и зрении!

Почему наш мозг игнорирует некоторые стимулы извне?

ТехИнсайдер
Аква инкогнита Аква инкогнита

Как вода нарушает правила жидкостей

Вокруг света
Недетская анимация: какие реальные психические процессы показаны в мультфильме «Головоломка-2» Недетская анимация: какие реальные психические процессы показаны в мультфильме «Головоломка-2»

Какие научные доводы легли в основу «Головоломки-2»?

ТехИнсайдер
Нобелевские премии по физике в контексте истории Нобелевские премии по физике в контексте истории

Почему Нобелевскую премию Эйнштейну дали так поздно?

Наука и жизнь
Стиль «тихая роскошь» Стиль «тихая роскошь»

Zeelander 5 с полностью кастомным интерьером и ограниченной серией

Y Magazine
Земля. Прятки под мантией Земля. Прятки под мантией

Ядро Земли перестало вращаться, электромагнитное поле нашей планеты разрушается

Наука и жизнь
«Как жемчуг падает на нефритовую тарелку»: интересные факты о телебашне Шанхая «Как жемчуг падает на нефритовую тарелку»: интересные факты о телебашне Шанхая

Как создавалась телебашня Шанхая

ТехИнсайдер
7 этапов в отношениях с манипулятором 7 этапов в отношениях с манипулятором

По какому сценарию обычно развиваются отношения с манипулятором?

Psychologies
Психолог Юлия Дердо: Я по пальцам одной руки могу пересчитать семьи, которые бы не столкнулись с изменой Психолог Юлия Дердо: Я по пальцам одной руки могу пересчитать семьи, которые бы не столкнулись с изменой

Психолог Юлия Дердо — о семейных отношениях и изменах

СНОБ
Шалит в отпуске: хирург назвал главные способы защитить сердце в жаркую погоду Шалит в отпуске: хирург назвал главные способы защитить сердце в жаркую погоду

Что может случиться с сердцем в отпуске и как избежать рисков

ТехИнсайдер
Красненькая пошла Красненькая пошла

Как отвращение к насилию превратило Сэма Пекинпа в «кровавого Сэма»

Weekend
«Дуглас отменяется»: как сериал от создателя «Шерлока» исследует культуру отмены «Дуглас отменяется»: как сериал от создателя «Шерлока» исследует культуру отмены

Каким получился сериал «Дуглас отменяется», высмеивающий культуру отмены?

Forbes
«Бракосочетание Наполеона I и Марии-Луизы» «Бракосочетание Наполеона I и Марии-Луизы»

Мария-Луиза до последнего надеялась, что брак с Наполеоном не состоится

Дилетант
1000 км до рассвета 1000 км до рассвета

Покорители Северного полюса делятся секретами выживания в экстремальных условиях

2Xplore
История песни Cerrone «Supernature», которая звучала на открытии Олимпиады в Париже История песни Cerrone «Supernature», которая звучала на открытии Олимпиады в Париже

«Supernature» — музыкальное произведение из категории «опередившие свое время»

Maxim
Лисички в сметане Лисички в сметане

В России наиболее популярным блюдом всегда были жареные лисички в сметане

КАНТРИ Русская азбука
В Новосибирск. Путешествие для всей семьи В Новосибирск. Путешествие для всей семьи

Интересный маршрут по Новосибирску для всей семьи

Лиза
Kawasaki показала первый в мире водородный мотоцикл: кажется, ДВС будет жить вечно Kawasaki показала первый в мире водородный мотоцикл: кажется, ДВС будет жить вечно

Создание мотоциклов на водороде оказалось крепким орешком для инженеров

ТехИнсайдер
Только без паники Только без паники

Пять причин повышенной тревожности

Лиза
Юрма Юрма

Древний финно-угорский суп, в основе которого – смешение двух бульонов

КАНТРИ Русская азбука
Русская азбука Русская азбука

Вещи, составляющие код национальной идентичности условного жителя России

2Xplore
Как выбрать телевизор: советы от специалиста Как выбрать телевизор: советы от специалиста

​​​​​​​Выбор телевизора — процесс, который требует комплексного подхода

ТехИнсайдер
Платина обошла палладий Платина обошла палладий

Что происходит с ценами благородных металлов

Деньги
Трогать запрещается! Трогать запрещается!

Какие ядовитые растения могут омрачить летний отдых на природе?

Здоровье
Ёжики в томатном соусе Ёжики в томатном соусе

Если вы думали, что ёжики – это не от хорошей жизни, смеем вас в этом разуверить

КАНТРИ Русская азбука
«Без технóты нет работы у пилотов». Обслуживание авиатехники «Без технóты нет работы у пилотов». Обслуживание авиатехники

Из каких этапов состоит техобслуживание летательных аппаратов

Наука и техника
Горы, способные стереть с лица земли целые города: познавательные факты о вулканах Горы, способные стереть с лица земли целые города: познавательные факты о вулканах

Что мы знаем о вулканах?

ТехИнсайдер
Аннигиляция в вопросах и ответах Аннигиляция в вопросах и ответах

Что такое аннигиляция?

Наука и жизнь
Ксения Трейстер: «Я знала, что за меня никто не попросит, поэтому однажды попросила за себя сама» Ксения Трейстер: «Я знала, что за меня никто не попросит, поэтому однажды попросила за себя сама»

Римас Владимирович, посмотрите меня! Наташа Ростова — это я!

Караван историй
Открыть в приложении