Байкальские рачки сохранили древнюю способность выживать при нагреве
Биологи выяснили, что рачки-бокоплавы, обитающие в холодных глубинных водах Байкала, способны адаптироваться к высоким температурам. Такое свойство неожиданно, поскольку часто организмы, живущие в крайне стабильных условиях среды, его утрачивают. Возможно, наблюдаемый эффект связан с тем, что глубоководные виды когда-то произошли от более теплолюбивых предков. Кроме того, авторы допускают, что возможность приспосабливаться к высоким температурам может быть нужна байкальским рачкам, чтобы искать пищу в районах глубинных термальных источников. Открытие позволяет лучше понять не только то, как происходило формирование фауны Байкала, но и по каким законам она эволюционирует в настоящее время.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology.
Воды Байкала из-за огромной глубины озера (1642 метра) очень холодные. Хотя на мелководье летом они прогреваются до 25оС, в основной своей массе круглый год воподдерживают стабильную температуру около 4°C. При этом Байкал населен крайне разнообразной эндемичной — характерной только для этого озера — фауной, среди которой особенно интересны рачки-бокоплавы, которых в озере более 350 видов. Они населяют как прибрежные, так и глубинные воды Байкала, а значит, приспособлены к жизни в очень широких температурных пределах. Мелководные виды привыкли к значительным сезонным перепадам температур, а их глубоководные родственники живут в условиях вечного холода и довольно чувствительны к малейшим изменениям среды обитания.
Ученые из Иркутского государственного университета (Иркутск) и Университета города Росток (Германия) исследовали глубоководных байкальских рачков-бокоплавов двух видов — омматогаммаруса желтого (Ommatogammarus flavus) и омматогаммаруса белого (Ommatogammarus albinus), — чтобы понять, как их организмы функционируют в условиях холода и как реагируют на повышение температуры.
«В ходе эволюции организмы, обитающие в стабильных условиях, например, в условиях постоянного холода, обычно повышают свою энергоэффективность, отказываясь от ненужных функций. Так, в глубинах Антарктики обитают рыбы и беспозвоночные, которые за десятки миллионов лет утратили способность синтезировать стрессовые белки, реагирующие на перепады температур. Это связано с тем, что среда их обитания настолько постоянна, что такие стресс-механизмы стали бесполезны. Примерно такую же картину мы и ожидали увидеть у байкальских глубоководных рачков, которые миллионы лет живут в условиях стабильной низкой температуры», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Максим Тимофеев, доктор биологических наук, директор Научно-исследовательского института биологии Иркутского государственного университета.
Выбранные для исследования виды рачков — эндемики, они обитают только в Байкале и отличаются друг от друга зонами обитания и общей стрессоустойчивостью. 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. Кроме того, они богаты жиром и служат пищей для донных рыб и даже нерп.
Биологи выловили омматогаммарусов с разных глубин Байкала и в специальных камерах акклиматизировали их к условиям лаборатории. Всех особей изначально держали в воде с привычной для них температурой в 4°C. Затем рачков поместили в условия холода (температуры 0,5–2°C) или постепенного нагрева (до температуры 26°C). В каждом случае исследователи отслеживали в организме животных количество соединений, вовлеченных в энергетические процессы в тканях, и активность антиоксидантных ферментов.
Эксперименты показали, что желтый омматогаммарус лучше переносит нагрев, чем обитающий на большей глубине белый омматогаммарус. Так, все особи первого вида гибли при температуре 26°С, а второго — при 24°С. Однако оба вида были одинаково устойчивы к понижению температуры.
Кроме того, оказалось, что у обоих омматогаммарусов при повышении температуры начинает расти уровень глюкозы — ключевой молекулы, которая служит источником энергии для организма. Этот показатель к концу эксперимента превышал контрольные значения в десять раз, и это говорит том, что оба рачка активируют стресс-реакцию, многократно повышая на нее свои энергозатраты. Такая реакция на нагрев необычна для холодноводных видов, которые в природе не сталкиваются с высокими температурами.
Авторы предполагают: этот ответ организма связан с тем, что все глубоководные байкальские рачки когда-то произошли от мелководных теплолюбивых предков. Так, исследованные виды омматогаммарусов относятся к эволюционно достаточно молодой группе. Согласно оценкам, они возникли не более пяти миллионов лет назад. Вероятно, в силу «эволюционной молодости» эти рачки еще не успели полностью утратить способность противостоять нагреванию, как это произошло у более древних антарктических видов.
«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», — подводит итог Максим Тимофеев.
Telegram 
Дзен 
VK Американские биотехнологи впервые сообщили об обращении вспять клеточного старения в живых клетках печени человека — не мышиных, не синтетических, а именно человеческих. На волне этого результата компания привлекла 435 миллионов долларов и готовится к клиническим испытаниям.
Роль личности в истории чаще всего иллюстрируют правителями или полководцами. Но, глядя на современную карту мира, нельзя не признать: она выглядела бы принципиально иначе, если бы не одна крестьянская девушка, которую сожгли в этот день ровно 595 лет назад.
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Тысячу лет назад колоссальный степной пояс от Амура до Дуная назывался Великой степью. На Руси его знали как Дикую степь. В этом краю жили кочевники, и среди них — хищная птица сокол-балобан. Сейчас цельной трансконтинентальной популяции балобана больше нет. Небольшой европейский островок уцелел в Венгрии, Австрии и в Крыму. Есть популяция в Казахстане, Монголии и Китае. В России сокол-балобан, помимо Крыма, живет в горах Южной Сибири. И выживание этой популяции, как и всего вида, под угрозой. Как живет эта птица и как ей помогают в нашей стране? Зачем в Хакасии посреди «нигде» построили огромный облёточник? Буквально сегодня в него уже доставили первую партию птиц.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно