Максим Тимофеев

© Babr24

Наука и технологииЭкологияБайкал Иркутск

27357

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

27357

20.03.2021, 21:58

URL: https://www.babr24.net/baik/?IDE=211801

bytes: 4808 / 4648

Поделиться в соцсетях:

Экслюзив от Бабра в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
[email protected]

Автор текста: Максим Тимофеев.

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

БЦБК: опасные отходы закрытого предприятия хотят превратить в скульптуры

Прошло уже целых десять лет с момента закрытия Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК), а проблема утилизации его отходов до сих пор остаётся актуальной. Шлам-лигнин, который остался после переработки древесной массы на БЦБК, имеет высокую вязкость, что позволяет создавать скульптуры.

Анна Моль

Наука и технологииЭкономика и бизнесЭкологияИркутск Байкал

21685

15.05.2023

Эволюция нерпы: опасные приключения байкальского эндемика

Ученые из России, США и Великобритании проанализировали генетические данные байкальского эндемика. В результате были выдвинуты две гипотезы о существовании многочисленной, по сравнению с нынешней, предковой популяции байкальской нерпы.

Анна Моль

Наука и технологииБратья меньшиеЭкологияБайкал

25243

08.05.2023

Ученые Иркутского политеха попробуют найти применение микропластику

Ученые ИРНИТУ договорились о сотрудничестве с ассоциацией «Байкал без пластика», которая выступает за снижение использования одноразового пластика на Байкале и решение проблем загрязнения озера. Ассоциация займется поиском заказчиков, которые профинансируют затраты на исследования.

Анна Моль

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

24113

04.05.2023

Кому не угодила байкальская нерпа?

Недавно Бабр писал, что в Правительстве РФ прошло заседание под руководством Виктории Абрамченко, на котором обсуждали, что на Байкале необходимо начать регулировать численности нерпы. Якобы она вредит байкальскому омулю.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

24137

21.04.2023

Новый вид: у чернобыльских собак выявили уникальные изменения в ДНК

Прошло 37 лет с момента катастрофы, но территорию бывшей Чернобыльской АЭС продолжают исследовать. Ранее сообщалось, что местный лес превратился в заповедник. Во-первых, туда вернулись животные, во-вторых, людей там нет.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

4927

17.03.2023

Патенты, открытия, изобретения: наука в Иркутске не стоит на месте

Иркутские учёные продолжают работать в мировом масштабе.

Миша Ковальски

Наука и технологииИркутск Байкал

7197

14.03.2023

О темной материи через Байкал: получены данные с Baikal-GVD

Ученые получили первые данные с глубоководного телескопа, установленного на дне Байкала. Baikal-GVD помог подтвердить существование нейтринного потока астрофизической природы и определить его параметры.

Есения Линней

Наука и технологииБайкал Россия

7754

10.03.2023

Космические тайны на дне Байкала: продолжается строительство нейтринного телескопа

На Байкале стартовала следующая стадия установки глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD. Напомним, что это один из трёх нейтринных телескопов в мире и крупнейший в Северном полушарии.

Миша Ковальски

Наука и технологииИркутск Байкал

7045

28.02.2023

«Что ты знаешь о Байкале?»: итоги викторины Бабра

Ученые со всего мира исследуют Байкал, но он по-прежнему полон тайн. Бабр подвел итоги первой серии научно-просветительской викторины «Что ты знаешь о Байкале?». Так что же находится на дне уникального озера, кто в нем обитает, и чем питается нерпа?

Есения Линней

Наука и технологииОбразованиеЭкологияБурятия Иркутск Байкал

29945

30.01.2023

Кто такая голомянка и почему нерпа предпочитает её, а не омуль?

Молодые учёные Иркутска продолжают снимать научно-популярные ролики о Байкале в проекте «Байкальские зарисовки». В прошлый раз они наглядно рассказали и показали, как измерить прозрачность Байкала и сколько в нём кислорода. Теперь героем ролика стала нерпа, а, вернее, её рацион.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал Бурятия

33269

28.12.2022

Молодые учёные Иркутска сняли научный ролик о прозрачности Байкала

Озеро тектонического происхождения Байкал известен всему миру не только как самый глубокий и чистый водоём, но и самый прозрачный. Даже в весенние месяцы, когда все реки становятся мутными, в некоторых местах вода в Байкале прозрачная на 40 метров и отдаёт синевой.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияИркутск Байкал

26065

16.11.2022

Иркутские учёные в борьбе с лесными пожарами

Пожароопасный сезон в России официально закрыт. Можно сказать, что Иркутская область в 2022 году отделалась легко. Тем не менее человеческий фактор продолжает быть причиной 98% лесных пожаров.

Миша Ковальски

Наука и технологииИркутск Байкал

7155

04.11.2022

Лица Сибири

Семенов Евгений

Шагин Андрей

Тарханов Николай

Зураев Игорь

Никитин Анатолий

Зубарев Игорь

Воронов Денис

Падерин Валерий

Гаськов Владимир

Брилка Иван