Байкальские рачки любят похолоднее. Или чем Байкалу грозит потепление
Иркутские молодые учёные вновь засветились на страницах ведущего международного научного журнала «Science Report». Они опубликовали результаты исследования о байкальских рачках и потеплении байкальской воды.
Над исследованием работали специалисты Научно-исследовательского института биологии ИГУ при поддержке Российского научного фонда, а также в сотрудничестве с немецкими коллегами из институтов Объединения имени Гельмгольца. Цель работы — изучить как глобальное потепление и различная антропогенная деятельность влияют на главных байкальских жителей — гаммарусов. А сделать это необходимо было с помощью современных методов молекулярного анализа: эко-протеогеномики с использованием высокопроизводительной хроматомасс-cпектрометрии и изобарного мечения, методы эколого-эволюционной оценки структуры и функции генома и транскриптома при развитии адаптаций и анализа экспрессии генов, классические методы молекулярной биологии биохимии и физиологии у ключевых видов байкальских литоральных амфипод и потенциального вида-вселенца Gammarus lacustris.
Gammarus lacustris/фото НИИ биологии ИГУ
Всего в Байкале насчитывают 350 видов и подвидов амфипод. Большая часть из которых - эндемики.
«Для нас, людей, живущих на берегах Байкала, важно знать и понимать, где и какие виды, какие сообщества падут первыми под натиском глобальных климатических изменений. Как минимум для того, чтобы своей антропогенной деятельностью дополнительно не усиливать эти процессы», – рассказал один из авторов исследования, директор НИИ биологии ИГУ Максим Тимофеев.
Дело в том, что у рачков есть особенность — возможность поддержания высокой физиологической активности при низких температурах (0 - 4°С). Энергетический метаболизм – ключевой процесс для живых организмов. Он во многом определяет температурные предпочтения для холоднокровных животных. Большинство современных байкальских эндемиков возникло в озере, когда оно уже было очень холодным. Поэтому в ходе своего развития байкальские эндемики выработали специфические клеточные и биохимические адаптации к этим низким температурам.
Учёные выяснили, что это преимущество может быть потеряно при дальнейшем повышении температуры в ходе глобального изменения климата. Если температура воды озера продолжит повышаться, это может существенно отразиться на жизненных циклах холодолюбивых байкальских эндемиков и привести к дестабилизации бентосных экосистем и вселению чужеродных видов.
В частности, температура влияет на активность ферментов обмена веществ рачков. У теплолюбивых активность возрастает с ростом температуры, а у холодолюбивых при температуре выше 15°С она снижается. Последнее и происходит у байкальских рачков.
Основной вывод в том, что повышение температуры озера Байкал помогает пришлым рачкам вытеснять эндемичные виды.
«Это может вызвать более частые и более массовые миграции доминирующих холодолюбивых эндемичных видов, что, в свою очередь, освободит экологические ниши для вселения видов уже небайкальского происхождения и потенциально может привести к значительной перестройке характера прибрежных сообществ озера», - отмечают специалисты.
В последние годы температура воды в Байкале действительно повышается. Исследование учёных указывает на то, что антропогенное воздействие на Байкал необходимо контролировать и ослаблять.
