Иркутские лимнологи пытаются решить загадку биоразнообразия Байкала

Исследованием микроэволюции озера Байкал занимаются ученые иркутского лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук (ЛИН СО РАН). Специалисты лаборатории геносистематики работают над воссозданием эволюционной истории озера.

Байкалу около 25 млн. лет. В нем обитают живые существа, общий предок или предки которых заселили воды с начала его образования. При этом в озере мал процент так называемых «реликтовых» организмов, то есть тех, которые практически не изменились за время существования Байкала. Но очень велико разнообразие тех, что в результате эволюции образовались от одного предка. К примеру, общий предок рачков амфипод существовал около 3,5 млн. лет назад. После этого пошел процесс ускоренного видообразования, называемый учеными «адаптивной радиацией». Ученых интересуют скрытые механизмы возникновения этого «взрыва». Научным специалистам удалось установить, что аналогичные события в этот же период времени происходили и с другими крупными донными организмами Байкала. Лимнологи предполагают, что в это время произошло колоссальное вымирание донных обитателей озера, освободилось большое количество экологических ниш, которые в результате адаптивной радиации заполнились новыми организмами. Ускоренное видообразование происходило во всех великих древних озерах мира, однако столь массовая вспышка на сегодняшний день зарегистрирована только на Байкале.

Работа по восстановлению эволюционной истории озера идет «от обратного». Ученые сравнивают последовательность генов современных организмов. У близких организмов, за одинаковые функции отвечают одни и те же группы генов, унаследованные от общего предка. Но, наследуясь, гены претерпевают незначительные изменения под воздействием мутаций, причем у разных видов потомков по-разному. Мутации закрепляются в ряду поколений. Чем больше различий в одних и тех же генах у потомков различных видов, тем отдаленнее момент появления их общего предка. Для того чтобы определить, когда и с какой скоростью происходили изменения на генном уровне, лимнологи применяют математические модели.