Биологи подтвердили одну из уникальных черт экосистем Байкала

МОСКВА, 26 июл – РИА Новости. Генетическая "перепись" рачков из озера Байкал показала, что флора и фауна озера эволюционирует необычно быстро по сравнению с другими водоемами. О важности этого открытия пишут российские и зарубежные исследователи в журнале BMC Evolutionary Biology.

«

"На Байкале идет очень интенсивный эволюционный процесс, а для ряда организмов отмечен его взрывной характер с формированием "пучков видов" из сотен уникальных близкородственных групп. Так, рачки-амфиподы представлены в нем немыслимым количеством в 350 видов и подвидов, и Байкал не собирается на этом останавливаться", — отметил Максим Тимофеев из Иркутского государственного университета.

Байкал представляет собой одно из самых крупных и глубоких озер мира. Оно сформировалось примерно 30 миллионов лет назад в результате формирования рифтового разлома на юге современной Восточной Сибири. Это делает его древнейшим водоемом мира, крайне интересным как для гидрологов, так и климатологов, изучающих древний климат Евразии по отложениям на дне сибирского "моря".

В свою очередь, экологов и биологов давно интересует уникальная флора и фауна Байкала, необычайно богатая по сравнению с другими озерами. В его водах обитают тысячи видов растений и животных, большая часть которых не встречается в других уголках Земли. Их число, как давно предполагают эволюционисты, постоянно увеличивается с рекордно высокой скоростью.

Тимофеев и его коллеги доказали, что это действительно так, проведя своеобразную генетическую перепись среди амфиподов, рачков-бокоплавов, обитающих в водах Байкала.

Эти беспозвоночные существа населяют фактически все водоемы Земли и они занимают самые разные экологические ниши, в том числе и самые недоступные уголки планеты, такие как Марианская впадина. Сегодня на Земле обитает свыше девяти тысяч видов этих рачков, причем несколько сотен из них обитает только в водах Байкала.

Столь большое число видов рачков, а также большие размеры самого озера, как передает пресс-служба Российского научного фонда, заставили ученых задуматься о том, начали ли популяции одних и тех же амфипод, обитающих разных уголках Байкала, обособляться и превращаться в отдельные виды.

Для ответа на этот вопрос биологи совершили экспедиции в два десятка точек на берегах озера, выловили из его вод рачков, принадлежащих к роду Eulimnogammarus, расшифровали их ДНК и сравнили их между собой.

Родственные связи между бокоплавами они прослеживали, наблюдая за тем, как различалась структура гена COX1, присутствующего не в ядерной ДНК клеток, а в их "энергетических станциях", митохондриях. Эта часть клеток передается только от матери к ее детям, что позволяет точно отслеживать пути эволюции и возможные связи между разными популяциями людей и животных.

Как правило, структура этого гена почти не меняется со временем. По этой причине ученые обычно считают, что если наборы мутаций у разных особей в нем различаются даже на единицы процентов, то они должны принадлежать к разным видам живых существ. Соответственно, появление различий в структуре COX1 указывает на начало формирования нового вида.

Подобные процессы, как обнаружили Тимофеев и его коллеги, уже начали происходить на Байкале с рачками вида Eulimnogammarus verrucosus и Eulimnogammarus vittatus. Оказалось, что популяции этих бокоплавов, живущих в разных уголках озера, отличаются друг от друга в этом отношении на 10-13%, что сопоставимо с уровнем различий в устройстве COX1 между представителями этих видов.

В ближайшее время эти рачки могут разделиться на три и два новых вида, предполагают ученые. Что интересно, среди двух других разновидностей бокоплавов подобные процессы пока не наблюдаются, несмотря на то, что они живут в схожих условиях и на схожем удалении друг от друга.

Почему это так, пока не понятно, и изучение этих различий поможет ученым раскрыть одну из важнейших загадок эволюции. С другой стороны, уже сейчас можно говорить о том, что Байкал действительно можно назвать своеобразной "горячей точкой" эволюции, где образование новых видов протекает необычно быстро.

«

"Это поднимает вопрос о существовании в Байкале множества других, внешне схожих, но генетически отдаленных видов. Мы показали, что географические барьеры могут иметь совершенно разное значение для разделения даже похожих групп, обитающих в одних условиях. Сколько же всего неописанных новых видов обитает в озере Байкал — это еще одна из загадок уникального озера", — заключает Тимофеев.