Максим Тимофеев

© Babr24

Наука и технологииЭкологияБайкал Иркутск

12628

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

12628

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)

Молодой предок: тело мальчика пролежало в африканской земле тысячи лет

Новая археологическая находка взбудоражила весь мир. Человеческие останки удивили местом захоронения и своим возрастом. Большая команда учёных провела не менее большое исследование. Они решили провести археологические работы на стоянке в африканской пещере Панга-я-Саида, что находится в Кении.

Миша Ковальски

Наука и технологииИсторияМир

2575

13.05.2021

Коты любят любые коробки, даже выдуманные

«Я купил своему коту трёхэтажный дом, а он предпочёл коробку из-под обуви». Любовь домашних кошачьих к замкнутым пространствам известна, наверное, каждому. Коробки, корзины, полки, большие вазы, да вообще любое замкнутое небольшое пространство кошки видят идеальным местом для времяпрепровождения.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

2948

09.05.2021

Ольхон в коротком метре. Иркутские молодые учёные сняли фильм об острове

Самый большой, самый необычный, самый загадочный. Всё это он – остров Ольхон. Его по праву можно назвать сердцем Байкала. Местные жители, уже не раз бывавшие на острове, уверены, что знают этот клочок земли наизусть. Но так ли это на самом деле?

Миша Ковальски

Наука и технологииМолодежьИркутск Байкал

5133

07.05.2021

На Байкале будут мониторить экстремальные явления

Ученые института солнечно-земной физики СО РАН разработали макет устройства, который позволит фиксировать электромагнитные сигналы грозовых разрядов. Называется такой прибор грозопеленгатор. Три грозопеленгатора планируют установить в селе Торы (Бурятия) в 2021 году.

Есения Линней

Наука и технологииГеоЭкологияРоссия Байкал Бурятия

4329

06.05.2021

Редкое животное на Байкале: как росомаха в гости зашла

В Байкальском заповеднике удалось обнаружить редкого зверя – росомаху. Новость опубликовал директор заповедника Василий Сутула. Несмотря на то, что росомаха распространена в Сибири, встретить следы крупного хищника на территории заповедника ранее не удавалось.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияРоссия Бурятия Байкал

4693

03.05.2021

Впервые обнаружена мумия беременной женщины

В 1826 году древнеегипетская мумия, найденная в Фивах в Верхнем Египте, была подарена Варшавскому университету. Почти через сто лет – в 1917-м году – её определили в Национальный музей Варшавы. С тех пор объект хранился там. На саркофаге было увековечено мужское имя Хор-Джекухи.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

2338

02.05.2021

Немного запутались: изучали одно, а стрессует фитопланктон

«Учёные Лимнологического института СО РАН выявили стресс у байкальского фитопланктона в посёлке Листвянка» статьи с таким заголовком мелькали в иркутских СМИ в понедельник – 19 апреля 2021 года.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияБайкал Иркутск

5128

20.04.2021

Это свершилось: человеческие клетки вырастили в эмбрионе обезьяны

Первая человеческая химера появилась на нашей планете. Что это значит и для чего её сделали? Химер – это существо/тело/организм/живой объект с разнородным генетическим материалом, сосуществующим в одном организме.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

3271

18.04.2021

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

8501

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

2782

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

2592

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

2614

07.04.2021

Лица Сибири

Веселкова Елена

Куглянт Александр

Левченко Сергей

Григорьева Марина

Бояринова Наталия

Климов Антон

Швайкин Андрей

Носков Иван

Большешапов Михаил

Григорьев Михаил