​Российские и немецкие ученые провели сравнительное исследование рачков-бокоплавов, живущих только в Байкале, и рачков, населяющих другие водоемы. Животных поместили в экспериментальные условия, моделирующие эффекты глобального потепления и загрязнения воды тяжелыми металлами. Оказалось, что реакции рачков отличаются в зависимости от места обитания. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале BMC Genomics. 

В озере Байкал описано порядка 2500 видов животных, из которых более половины эндемичны, то есть встречаются только в нем. Небайкальские организмы-космополиты (обитающие повсеместно) практически не вселяются в него. Они могут проникать в заливы озера, окрестные водоемы, но не в открытый Байкал. Этот феномен называют барьером несмешиваемости байкальской и сибирской фаун. Особенно ярко он выражен у рачков-бокоплавов, обитателей дна водоемов. Около 350 эндемичных видов и подвидов этих ракообразных населяют Байкал и исток реки Ангары, в то время как в других водоемах региона обитает один вид-космополит (G. lacustris), широко встречающийся также на евразийском и американском континентах.

 
 

Изучаемые виды рачков-бокоплавов.

Anton Gurkov et al. / BMC Evolutionary Biology, 2019.

Ученые из Научно-исследовательского института биологии Иркутского государственного университета предположили, что работа генов, активирующихся при стрессе, может быть связана с условиями мест обитания рачков. И тогда это могло бы объяснить барьер несмешиваемости фауны в Байкале. Специалистов заинтересовало, существуют ли различия в активности генов у эндемичных бокоплавов из озера и у их родственников, проживающих в других водоемах. А также смогут ли рачки-космополиты заселить Байкал при изменении условий окружающей среды.

Исследователи выбрали два вида байкальских бокоплавов (E. verrucosus и E. cyaneus), которые отличаются по своим экологическим предпочтениям, и один вид, характерный для других водоемов (G. lacustris). Рачков поместили в байкальскую воду в условиях повышенной температуры (25 ºC) и в воду с добавлением солей тяжелого металла – кадмия. После этого ученые оценивали активность генов. Для этого они измеряли количество матричной РНК, которая служит посредником между молекулой ДНК и белком. Такой метод позволяет зафиксировать изменения, происходящие на самых ранних стадиях процесса считывания генетической информации.

 
 

Байкальский рачок-бокоплав Eulimnogammarus cyaneus

Сергей Дидоренко.

Результаты показали, что у небайкальского вида G. lacustris в байкальской воде активность генов, обеспечивающих синтез белка, значительно ниже, чем у двух других видов. Также у этого вида ученые наблюдали активацию генов, связанных с линькой, часто происходящей в ответ на стресс. Вероятно, проникновению G. lacustris в Байкал препятствуют более приспособленные эндемики. Все три вида показали схожие изменения активности генов в ответ на тепловой шок. Но реакция на загрязнение тяжелыми металлами небайкальского вида была менее выраженной. Это могло быть связано с тем, что активность генетического аппарата у этих бокоплавов уже изменена из-за адаптации к другой воде.

 
 

Байкальский рачок-бокоплав Eulimnogammarus verrucosus

В. Павличенко.

«Сейчас ситуация на Байкале еще не настолько критическая, как мы смоделировали в эксперименте. Однако тенденция неутешительна. В озере наблюдается постепенный рост температуры и образуются очаги загрязнения в прибрежных сообществах. И если сейчас эндемичные рачки еще способны успешно конкурировать с видами-вселенцами, то дальнейшие изменения температурного режима и качества среды могут лишить их этого преимущества», – говорит профессор Максим Тимофеев, директор НИИ биологии Иркутского государственного университета.

Источники

Последствия экологической катастрофы смоделировали на рачках
24ТОП.kz (24top.kz), 27/09/2019
Последствия экологической катастрофы смоделировали на рачках
Газета.Ru, 27/09/2019
Последствия экологической катастрофы смоделировали на рачках: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 27/09/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
ТАСС, 27/09/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 27/09/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 27/09/2019
Измерения активности генов использовали для моделирования последствий экологической катастрофы
Индикатор (indicator.ru), 28/09/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
Семейный портал Сказка (family-port.ru), 28/09/2019
Измерения активности генов использовали для моделирования последствий экологической катастрофы
Новости@Rambler.ru, 28/09/2019
Измерения активности генов использовали для моделирования последствий экологической катастрофы
Wi-fi.ru, 28/09/2019
Ученые изучат экологическую обстановку на Байкале с помощью генов рачков
Irkutsk.News, 29/09/2019
Ученые изучат экологическую обстановку на Байкале с помощью генов рачков
IrkutskMedia.ru, 29/09/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
Российский научный фонд (рнф.рф), 01/10/2019
Гены рачков помогут ученым следить за экологической обстановкой на Байкале
Российский научный фонд (rscf.ru), 01/10/2019
Гены и экология: Как рачки помогут следить за обстановкой на Байкале
ИА Байкал Медиа Консалтинг (baikal-media.ru), 01/10/2019
Байкал продолжают загрязнять: переживут ли байкальские рачки людей?
Irkutsk.News, 01/10/2019
Байкал продолжают загрязнять: переживут ли байкальские рачки людей?
Babr24.com, 01/10/2019
Измерения активности генов использовали для моделирования последствий экологической катастрофы
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 01/10/2019

Похожие новости

  • 19/04/2019

    Ученые ИРНИТУ изготовили флаксы и конфеты на основе пророщенных семян льна

    ​Ученые ИРНИТУ разработали технологию, изготовления флаксов и конфет на основе пророщенных семян льна. Недавно они получили первые образцы продукции. В рамках «Корпоративного акселератора» над проектом трудились доцент кафедры химии и пищевой технологии им.
    298
  • 17/08/2018

    Геофизики ИРНИТУ представили результаты своих исследования на форуме «ГеоБайкал – 2018»

    ​Сотрудники Иркутского технического университета и компании "Гелиос" выступили с докладами на V Международной научно-практической конференции "ГеоБайкал - 2018" . Форум состоялся 11-17 августа в "Байкал Бизнес Центре".
    1225
  • 24/07/2018

    Выявлены самые эффективные показатели разнообразия в экосистеме

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Лимнологического института СО РАН сравнили несколько индексов, характеризующих биологическое разнообразие микроорганизмов, и нашли наиболее эффективные из них, то есть те, что дают верный результат в большем числе случаев.
    752
  • 02/03/2018

    Российские ученые испытали на рыбах микросенсоры для анализа крови

    ​Российские ученые научились непрерывно отслеживать физиологические параметры организма с помощью вводимых в кровоток микросенсоров. Специальные датчики, которые по размеру меньше клеток крови, специалисты протестировали на аквариумных рыбах вида Danio rerio.
    585
  • 30/08/2019

    Биосенсоры для рыб разрабатывает молодой ученый из ИГУ

    ​Проект аспиранта ИГУ, младшего научного сотрудника НИИ биологии ИГУ Екатерины Щаповой поддержал Российский фонд фундаментальных исследований. Размер гранта составил 1,2 млн рублей. Как сообщает пресс-служба ИГУ, тема проекта звучит так: «Применение тканесовместимых флуоресцентных биосенсоров для долговременного отслеживания физиологических параметров гидробионтов в целях мониторинговой оценки водных экосистем, контроля качества воды и аквакультуры».
    253
  • 19/09/2018

    Молодые ученые ИрНИТУ научились делать спортивное питание из диких груш

    ​Спортпит из фруктов. Студенты иркутского "Политеха" разрабатывают природный и пока точно не запрещенный олимпийским комитетом "допинг". Например, из груш получаются шоколадные батончики, очень полезные для спортсменов.
    457
  • 24/09/2019

    Учёные ИРНИТУ изготовили карбоновую пасту для диабетических тест-полосок

    Политеховцы усовершенствовали состав карбоновой пасты, которую используют при изготовлении диабетических тест-полосок. Это позволит почти в три раза снизить себестоимость продукции по сравнению с зарубежными аналогами.
    247
  • 10/10/2019

    В Иркутске создадут медицинские титановые винты для проведения операций на позвоночнике

    ИРНИТУ и Иркутский релейный завод планируют разработать специальные винты из титана, которые применяются в медицине при проведении операций на позвоночнике. Инициаторами проекта выступили иркутские хирурги.
    234
  • 19/02/2019

    В Иркутске испытывают линию для вакуумной экстракции пектина

    ​Специалисты малого инновационного предприятия Иркутского национального исследовательского технического университета испытывают технологию вакуумной экстракции пектина для производства целебных напитков из местного сырья — ягод и фруктов, произрастающих в Приангарье.
    477
  • 05/04/2019

    Антибиотики из Байкала: открытия иркутских ученых

    ​Иркутские ученые запустили образовательный проект, состоящий из серии небольших, но информативно насыщенных, научно-познавательных фильмов о Байкале, его обитателях и о возможностях, которые предоставляет уникальная байкальская экосистема.
    530