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

Киногарантия Киногарантия

Основатель «РЕСО-Гарантия» своим главным делом считает кинематограф

Forbes
Куда можно сдать старую одежду, которая тебе не нужна Куда можно сдать старую одежду, которая тебе не нужна

Минимализм и расхламление – настоящие тренды

Cosmopolitan
Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов

Исповедь Pranksy, NFT-коллекционера, чей точный возраст неизвестен

Esquire
Почему мужчины рискуют больше и чаще женщин Почему мужчины рискуют больше и чаще женщин

Как связаны между собой активность головного мозга и склонность к риску

Популярная механика
Марафон желаний Марафон желаний

Зачем мы загадываем желания?

Psychologies
Спортивное питание: наращивает мышцы или убивает почки? Спортивное питание: наращивает мышцы или убивает почки?

Сегодня проблему стройматериалов для мускулов решают волшебные пилюли

Maxim
«Все плохое принимай как опыт»: почему это плохой совет «Все плохое принимай как опыт»: почему это плохой совет

Может ли негативный опыт быть полезным?

Psychologies
Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру Как интеллектуальная выносливость может изменить карьеру

Как тренировать интеллектуальную выносливость

Популярная механика
Все советские фантастические фильмы про космос. Часть 1 (1924-1974) Все советские фантастические фильмы про космос. Часть 1 (1924-1974)

Каким себе представляли космос советские кинорежиссеры?

Maxim
Как создать идеальное тело: 10 ценных советов от фитнес-блогеров Как создать идеальное тело: 10 ценных советов от фитнес-блогеров

"Золотой совет", который поможет в борьбе за идеальное тело

VOICE
Мечты о чем‑то большем Мечты о чем‑то большем

Иван и Михаил Засидкевичи — они же группа Dabro

Glamour
Стили рэпа: гид по самым заметным направлениям от восьмидесятых и до наших дней Стили рэпа: гид по самым заметным направлениям от восьмидесятых и до наших дней

Если ты еще думаешь, что весь рэп одинаковый — лови наш мини-справочник

Playboy
Альбина Джанабаева: Альбина Джанабаева:

Откровенное интервью с Альбиной Джанабаевой

Караван историй
«Наука Шерлока Холмса: методы знаменитого сыщика в расследовании преступлений прошлого и настоящего». Отрывок из книги Стюарт Росс «Наука Шерлока Холмса: методы знаменитого сыщика в расследовании преступлений прошлого и настоящего». Отрывок из книги Стюарт Росс

Отрывок из книги Стюарта Росса: как научные знания помогают в расследованиях

СНОБ
«Такое могло произойти только с женщиной»: как Бритни Спирс лишили права контролировать свою личную жизнь, финансы и карьеру «Такое могло произойти только с женщиной»: как Бритни Спирс лишили права контролировать свою личную жизнь, финансы и карьеру

Как в XXI Бритни Спирс могла лишиться права распоряжаться собой?

Forbes
«Зеленый» фильтр из синтетической древесины очищает воду так же, как тропические растения «Зеленый» фильтр из синтетической древесины очищает воду так же, как тропические растения

Прибор очищает воду с помощью транспирации — так же, как это делают растения

Популярная механика
Как предпринимательницы из Израиля и Палестины объединяют людей с помощью технологий Как предпринимательницы из Израиля и Палестины объединяют людей с помощью технологий

Организация Tech2Peace помогает молодым палестинцам запустить стартап

Forbes
Беременность под запретом и секреты бутерброда: необычные правила Елизаветы II Беременность под запретом и секреты бутерброда: необычные правила Елизаветы II

Елизавета II требует от всех членов своей семьи соблюдения особого протокола

Cosmopolitan
#экономикабренда: Валерия Чекалина #экономикабренда: Валерия Чекалина

Ждем полную версию

Glamour
Основатель PayPal скопил $5 млрд на необлагаемом налогами пенсионном счете Основатель PayPal скопил $5 млрд на необлагаемом налогами пенсионном счете

Питер Тиль держит на своем индивидуальном пенсионном счете $5 млрд

Forbes
Недостаточно голубая лагуна: что делать, чтобы остановить загрязнение Мирового океана Недостаточно голубая лагуна: что делать, чтобы остановить загрязнение Мирового океана

Что могут сделать компании и государства, чтобы остановить загрязнение океанов

Forbes
Как выращивать растения в квартире: 12 правил домашнего сада Как выращивать растения в квартире: 12 правил домашнего сада

Рассказываем обо всех премудростях выращивания растений в домашних условиях

РБК
Почему нам рекламируют то, что мы видели, хотя даже не обсуждали — простым языком Почему нам рекламируют то, что мы видели, хотя даже не обсуждали — простым языком

Эксперт — как приложения на смартфоне собирают и используют информацию о нас

VC.RU
Кручу-верчу, похудеть хочу: сколько нужно крутить обруч для тонкой талии Кручу-верчу, похудеть хочу: сколько нужно крутить обруч для тонкой талии

Обруч: заслуженно исчезнувший миф из прошлого или напрасно забытый чудо-метод?

Cosmopolitan
Главные плюсы езды на велосипеде (для похудения и не только) Главные плюсы езды на велосипеде (для похудения и не только)

Советы об использовании велосипедных прогулок для снижения веса и удовольствия

Playboy
Как быстро отрезветь: работающие лайфхаки и методы, которые могут только навредить Как быстро отрезветь: работающие лайфхаки и методы, которые могут только навредить

Работающие стратегии по минимизации ущерба от употребления спиртного

Playboy
Скорость, мощность, влагозащита: как выбрать электросамокат и не пожалеть Скорость, мощность, влагозащита: как выбрать электросамокат и не пожалеть

Как правильно выбрать электросамокат для катания по городу

Популярная механика
Больно мне, больно: как пережить потерю отношений? Больно мне, больно: как пережить потерю отношений?

Почему нам не удается избежать страдания от расставания и как его облегчить?

Psychologies
«Сердце, которое мы не знаем» «Сердце, которое мы не знаем»

История важнейших открытий и будущее лечения сердечно-сосудистых заболеваний

N+1
Игры безо всего для компании: топ-10 классных идей, для которых не нужен реквизит Игры безо всего для компании: топ-10 классных идей, для которых не нужен реквизит

Подборка интересных, увлекательных и не требующих реквизита игр для взрослых

Playboy
Открыть в приложении