Биологи выяснили, что в ходе эволюции глаза байкальских рачков потеряли восприимчивость к свету из-за резкого изменения климата в прошлом. Не исключено, что некогда священное озеро было полностью покрыто льдом. Статью с описанием исследования опубликовал научный журнал «BMC Ecology and Evolution», сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда.
Изначально авторы работы искали у байкальских амфипод (отряд из группы ракообразных) новые зрительные белки – опсины. Они интересны учёным, поскольку могут использоваться в оптогенетике.
Эндемичных рачков исследователи выбрали не случайно. Дело в том, что Байкал – единственное озеро на планете, в котором – благодаря насыщенности толщи воды кислородом – пресноводные могут обитать на глубине более полутора километров. При этом во всех участках водоёма есть рачки-амфиподы – всего в озере насчитывают 350 их видов и подвидов. Именно потенциальное разнообразие белков у этого множества видов и привлекло исследователей.
В новой работе биологи из НИИ биологии Иркутского государственного университета (ИГУ) провели анализ нуклеотидных последовательностей опсинов у почти 90 видов амфипод со всего мира. Оказалось, что всего у них встречается лишь два класса опсинов. Предположительно, они чувствительны к средней (голубому цвету) и длинноволновой (зелёный, жёлтый, красный) частям спектра
У всех групп байкальских рачков есть опсины только второго класса, однако у родственных им организмов из других водоёмов имеются и те, и другие белки. По словам учёных, это говорит, что все байкальские амфиподы – независимо от происхождения и времени нахождения в Байкале – в силу неизвестных причин разом потеряли одну и ту же группу светочувствительных белков.
Обычно подобные случаи свидетельствуют о резких изменениях условий среды обитания. Чаще всего это масштабные и катастрофические процессы – например, массовые выбросы вулканов, падения метеоритов, глобальное потепление или, наоборот, похолодание.
Авторы работы считают, что именно из-за последнего байкальские рачки утратили целый класс белков, которые когда-то обеспечивали им зрение в средневолновом диапазоне спектра. Возможно, в отдельные периоды своей истории озеро могло быть покрыто льдом практически полностью, и потому происходили массовые вымирания, а экосистемы полностью перестраивались.
- Новый пример со зрением байкальских амфипод – хорошая иллюстрация того, как климатические катастрофы могут драматическим образом отражаться на всей экосистеме. Очевидно, что прошедшие оледенения пережили далеко не все виды из многообразной фауны Байкала – только наиболее приспособленные и адаптированные смогли дойти до нашего времени. Но даже у них мы видим эволюционные «шрамы» – явные следы тех катастрофических событий, – заключил один из авторов исследования, директор НИИ биологии ИГУ Максим Тимофеев.
