В глазах рачков нашли доказательства резкого оледенения Байкала в прошлом

Биологи установили, что в ходе эволюции глаза байкальских рачков потеряли восприимчивость к свету из-за резкого изменения климата в прошлом. Вероятно, в результате этого изменения Байкал некогда был полностью покрыт льдом. Статью с описанием исследования опубликовал научный журнал BMC Ecology and Evolution, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

Изначально авторы работы искали у байкальских амфипод новые зрительные белки – опсины. Они интересны ученым, поскольку их можно будет использовать в оптогенетике.

Эндемичных рачков исследователи выбрали не случайно. Дело в том, что Байкал – единственное озеро на планете, в котором благодаря насыщенности кислородом толщи воды пресноводные организмы могут обитать на глубине больше полутора километров. При этом во всех участках Байкала обитают 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 (зеленый, желтый, красный) частям спектра

У всех групп байкальских рачков есть опсины только второго класса, однако у родственных им видов из других водоемов есть и те, и другие белки. По словам ученых, это говорит, что все виды байкальских амфипод, 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. Не исключено, что в отдельные периоды своей истории озеро могло быть покрыто льдом практически полностью, из-за чего происходили массовые вымирания и экосистемы полностью перестраивались.

"Новый пример со зрением байкальских амфипод служит хорошей иллюстрацией 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 работы, директор НИИ биологии ИГУ Максим Тимофеев.