Максим Тимофеев

© Babr24

Наука и технологииЭкологияБайкал Иркутск

11574

20.03.2021, 21:58

Блогнот. Какие сообщества падут первыми под натиском глобальных климатических изменений

Не только пластиком заняты руки, головы и сердца наших научных сотрудников, но и вопросами оценки влияния происходящих климатических изменений на стресс-устойчивость байкальских эндемичных обитателей.

Итак, в нашей новой статье мы исследуем вопрос: почему байкальским эндемичным рачкам хорошо в холодной воде (заметно лучше, чем видам вселенцам) и почему продолжающийся рост температуры воды Байкала может негативно отразиться на их жизнедеятельности.

Вместе с коллегами из Германии (и благодаря гранту #РНФ) мы уже несколько лет изучаем особенности энергетического метаболизма холодолюбивого байкальского вида амфипод Eulimnogammarus verrucosus в сравнении с его теплолюбивыми родственниками – байкальским эндемиком E. cyaneus и небайкальским Gammarus lacustris. Энергетический метаболизм – ключевой процесс для живых организмов. Именно он во многом определяет температурные предпочтения для холоднокровных организмов. Большинство современных байкальских эндемиков возникло в озере, когда оно уже было очень холодным. Поэтому, в ходе своего эволюционирования, байкальские эндемики выработали специфические клеточные и биохимические адаптации к этим низким температурам. Эта узкая специализация к холоду отразилась на работе метаболического аппарата: использование различных источников энергии жиров, углеводов, а также работа регуляторных ферментных систем наиболее эффективны в диапазоне именно низких температур.

При повышении температуры чувствительные метаболические ферменты холодолюбивого Eulimnogammarus verrucosus оказались наиболее уязвимы: если у теплолюбивых видов активность метаболических ферментов возрастает вместе с ростом температуры, то у холодолюбивого вида уже после 15 °С начинается их угнетение. Исследователям Байкала хорошо известно, что в периоды, когда температура в прибрежной зоне Байкала достигает 15 ° С, взрослые особи Eulimnogammarus verrucosus массово мигрируют на глубину, туда где попрохладнее. Теперь становятся понятны и клеточные механизмы, обуславливающие эту необходимость.

Что же дает этот, казалось бы частный случай, для понимания более общей картины происходящего на Байкале и прогноза на перспективу? Исследуемый холодолюбивый вид амфипод является самым массовым в зоне литорали (мелководья) по всему озеру. Массовым по численности и по биомассе. Как и холодолюбивый Eulimnogammarus verrucosus подавляющая часть прибрежной фауны беспозвоночных Байкала – также являются холодолюбивыми эндемиками -стенотермами с узким диапазоном оптимальных температур. Важно учитывать тот факт, что в ходе глобального изменения климата температурный режим байкальских вод меняется в сторону нагрева, например поверхностные воды озера за последние полвека потеплели более чем на один градус (это мы знаем из другого исследования нашего института – проекта долговременного мониторинга «Точка №1»). При этом наибольшие риски относятся к температурному режиму именно мелководной прибрежной зоны озера Байкал, который меняется в сторону учащения случаев значительного прогрева вод и таким же ростом средних температур. 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 в привести к значительной перестройке характера прибрежных сообществ озера. Случаи проникновения нетипичных Байкалу видов и их массового распространения (а значит и выдавливания аборигенов) известны, например те же самые широко распространенные прудовики лимнеиды уже стали вполне обычной, а порой и доминирующей группой моллюсков не только в мелководьях, но и на ряде каменистых и обрывистых побережий «типичного Байкала». Там, где внедрение видов вселенцев ранее было практически невозможным по причине адаптивного превосходства эндемиков. Однако это превосходство работает только в пределах температурных (и прочих) режимов, оптимальных для байкальских видов. Выход за эти пределы угнетает метаболические процессы (как мы и показали с видом Eulimnogammarus verrucosus), ведет к ослаблению конкурентоспособности видов и последующей утрате их адаптивных преимуществ. 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.

Jakob, L., Vereshchagina, K.P., Tillmann, A. et al. Thermal reaction norms of key metabolic enzymes reflect divergent physiological and behavioral adaptations of closely related amphipod species. Sci Rep 11, 4562 (2021).

Максим Тимофеев

© Babr24

Наука и технологииЭкологияБайкал Иркутск

11574

20.03.2021, 21:58

URL: http://babr24.com/baik/?IDE=211801

bytes: 4808 / 4648

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Максим Тимофеев.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Байкал)

Бананы могут исчезнуть с лица земли

Банан – одна из самых популярных сельскохозяйственных культур в мире. Она занимает четвертое место по популярности, уступая только рису, кукурузе и пшенице. А для тропических стран банан является важнейшим продуктом не только для питания, но и для международной торговли.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияМир

1479

14.04.2021

Недетские страсти: морские звезды съедают членов своей семьи

Детеныши морских звезд не такие милые, какими кажутся на первый взгляд. Ради выживания крошечные каннибалы питаются своими братьями и сестрами. Пока ученые пытались выяснить, как морские звезды противостоят хищным крабам, они натолкнулись на неожиданное поведение животных.

Есения Линней

Наука и технологииБратья меньшиеМир

1764

08.04.2021

Капля солнца нас спасёт: американские учёные предложили делать лекарства из янтаря

Янтарь – это окаменевшая ископаемая смола. Это уникальный материал, который очень любят и ценят палеонтологи. Организмы, попавшие в янтарь, сохраняются в идеальнейшем состоянии. Благодаря янтарю до наших дней «долетело» множество образцов и даже целых организмов.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1702

08.04.2021

Женские роботы по сравнению с мужскими оказались более человечными

Последние исследования показали, что к роботам в женском обличии люди относятся несколько иначе, чем к мужским аналогам. Женский искусственный интеллект (ИИ) по общим оценкам более эмоциональный и ласковый. Официальные данные представлены в журнале Psychology&Marketing.

Есения Линней

Наука и технологииМир

1785

07.04.2021

Час обеда и тонны мусора: сколько выбрасывается упаковок от фастфуда

Рестораны быстрого питания прославлены не только вредной для здоровья пищей. Колоссальный объем отходов от фастфуда выбрасывается ежесекундно. Оценить масштабность экологического загрязнения решились специалисты французской потребительской организации Que Choisir .

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияМир

4919

06.04.2021

В здоровом теле – здоровый дух. Как улучшить память и продлить жизнь

Ученые посвятили немало лет, чтобы исследовать взаимосвязь между физической нагрузкой и активностью головного мозга. Правда ли, что тренировки влияют на память, и как ее улучшить?

Есения Линней

Наука и технологииЗдоровьеМир

2293

05.04.2021

В Питере выпустили NFT-токены, которые оцифровывают картины робота-художника

Робот-художник сможет зарабатывать себе на краски и кисти. В петербургском университете ИТМО ученые выпустили NFT-токены на картины робота-художника по имени Gaka-Chu. NFT расшифровывается как Non-fungible token, то есть невзаимозаменяемый токен.

Анна Амгейзер

Наука и технологииКультураИнтернет и ИТМир Россия Иркутск

4945

31.03.2021

Главное о клещах: интервью с руководителем иркутского противоклещевого центра

Продолжаем тему клещевых инфекций. Напомним, что ранее мы уже подробно писали о профилактике клещевого энцефалита и о пике активности этих опасных членистоногих.

Есения Линней

Наука и технологииЗдоровьеРоссия Иркутск Байкал

2519

30.03.2021

Американские учёные доказали, что молодёжь любит пожёстче

Шлепки, покусывания, царапины. Специалисты Индианского Университета в США уверяют, что современная молодёжь всё больше склоняется к более грубому сексу, нежели к романтическому. Результаты соответствующего исследования опубликованы в научном журнале Archives of Sexual Behavior .

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеМир

2705

28.03.2021

Вибратор установили сейсмологи на льду Байкала

Совсем недавно жители Иркутской области и Бурятии бурно обсуждали серию землетрясений. Несмотря на усилия сейсмологов, спрогнозировать, когда именно землетрясения произойдут, невозможно.

Есения Линней

Наука и технологииГеоРоссия Иркутск Байкал

2520

26.03.2021

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.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

5213

25.03.2021

Байкальские губки не погибли. Или как поймать хайп на алармизме

«Учёные больше не находят в Байкале здоровых губок». С таким сенсационным заявлением выступил на пресс-конференции в середине марта 2021 года директор Лимнологического института Сибирского отделения РАН Андрей Федотов.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

6364

22.03.2021

Лица Сибири

Юзвак Светлана

Васильев Владимир

Боровский Олег

Кармазина Раиса

Михеева Светлана

Латынина Светлана

Бредний Вадим

Гунзынов Галан

Апрелков Николай

Подшивалов Игорь