Биологи из Иркутского государственного университета и университета Ростока (Германия) исследовали рачков-бокоплавов двух видов — омматогаммарусов желтого и белого, сообщают в пресс-службе Российского научного фонда. Ученые хотели понять, как организмы ведут себя в условиях холода и как реагируют на повышение температуры.
Рачки-бокоплавы, выбранные для исследования — эндемики. Они обитают только в Байкале. Воды озера сами по себе холодные из-за глубины (максимальная точка 1 642 м). Стабильная температура — 4°С, лишь на мелководье летом воды могут прогреться до 25°С.
Всего в озере обитает больше 350 видов рачков, и они живут в разных температурных пределах. Мелководные адаптируются к сезонным перепадам, а глубоководные живут в вечном холоде.
Омматогаммарус желтый на мелководье встречается редко: он предпочитает глубину от 50 до 1000 м. Белого можно найти только ниже 100 м и даже на крайней точке 1 642 м. Оба вида рачков питаются органическими остатками со дна и участвуют в очистке озера. А сами становятся пищей для донных рыб и нерп.
Для эксперимента выловили рачков-бокоплавов с разных глубин, а затем в специальных камерах акклиматизировали их к температуре лаборатории. Сначала всех держали в привычной для них воде — температурой в 4°С, затем в более холодной — до 0,5°C, после — постепенно нагревали до 26°C. Оказалось, что желтый вид лучше переносит нагрев, чем белый. Первые гибли при 26°С, вторые — при 24°C. Но к понижению рачки были одинаково приспособлены.
При нагреве у рачков рос уровень глюкозы, которая является источником энергии для организмов. К концу эксперимента он превышал контрольные значения в 10 раз, это значит, что рачки активировали стресс-реакцию. Ученые отмечают, что такая реакция необычна для холодноводных видов: часто организмы, живущие в стабильных условиях, утрачивают свойство адаптироваться к другой температуре.
Биологи предполагают, что такая реакция организмов обусловлена тем, что предки рачков были мелководные и теплолюбивые. Хоть рачки возникли около 5 млн лет назад, они считаются молодыми с точки зрения эволюции, поэтому, вероятно, еще не успели утратить способность адаптироваться к нагреву. Есть и 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.
Однако, считают биологи, способность переносить высокие температуры — некий «рудимент», который может исчезнуть еще через несколько миллионов лет, если условия останутся неизменными. Открытие ученых позволяет понять, как формировалась фауна Байкала и как она сейчас эволюционирует.
Ранее Наука Mail рассказывала, как оледенение разделило евразийских рачков на две генетические ветви.