Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Почему байкальские бокоплавы боятся тёплой воды

Кирилл Стасевич

Климатические изменения сильнее всего бьют по эндемикам. Так называют живых существ, которые обитают в относительно ограниченном ареале — например, только в каком-то одном озере, только на какой-то одной горе и т. д. Хотя ареал эндемика часто бывает совсем невелик, на своей территории он может играть важную экологическую роль. Но поскольку эндемик приспособлен к весьма конкретным условиям обитания, даже небольшие изменения в окружающей среде становятся для него большой проблемой.

Теплолюбивый рачок-космополит Gammarus lacustris (Sars, 1863). Фото Максима Тимофеева/ИГУ.
Теплолюбивый байкальский рачок Eulimnogammarus cyaneus. Фото Максима Тимофеева/ИГУ.
Холодолюбивый байкальский рачок Eulimnogammarus verrucosus (Gerstfeldt, 1858). Фото Максима Тимофеева/ИГУ.

Именно это происходит с байкальскими рачками-бокоплавами (отряд Amphipoda). Амфиподы — самая большая и самая разнообразная группа видов в озере (350 видов и подвидов), и все они эндемики. Биологи из Иркутского государственного университета совместно с немецкими коллегами из институтов Объединения им. Гельмгольца описывают в статье в «Scientifc Reports», как на метаболизм разных видов байкальских рачков влияет повышение температуры. Исследователи сравнивали холодолюбивый вид Eulimnogammarus verrucosus с более теплолюбивым E. cyaneus (тоже эндемиком Байкала) и с ещё одним теплолюбивым рачком-бокоплавом Gammarus lacustris, который распространён по всей Голарктике. Оказалось, что при повышении температуры у теплолюбивых рачков усиливается активность ферментов энергетического обмена веществ — тех, что дают организму энергию. Строго говоря, E. cyaneus и G. lacustris способны жить при разных температурах, но в тепле им лучше. А вот у холодолюбивого E. verrucosus активность тех же ферментов при температуре выше 15°С начинает падать. Это объясняет, почему E. verrucosus массово мигрируют на глубину: когда вода у берегов нагревается — они ищут, где прохладнее.

По словам исследователей, большинство современных байкальских эндемиков появились, когда озеро уже было очень холодным. Если речь идёт о холоднокровных организмах, то у них обмен веществ зависит от температуры окружающей среды — сами себя они не греют, так что биохимический аппарат должен подстраиваться под внешние условия. В ходе эволюции ферменты и их регуляторы у бокоплавов научились работать с наибольшей эффективностью именно в холодной воде.

Что это значит в свете климатических изменений? Поверхностные воды Байкала за последние полвека потеплели более чем на один градус. На мелководьях средняя температура растёт ещё сильнее — вода временами прогревается до самого дна. Холодолюбивые эндемики от этого будут чаще мигрировать на глубину. А на их место могут прийти другие, небайкальские виды, что приведёт к перестройке всего прибрежного сообщества. E. verrucosus — самые массовые из бокоплавов мелководья по всему озеру, как по численности, так и по биомассе. Очевидно, в силу своей массовости они служат важнейшим элементом пищевой цепи. Но если на их место придёт какой-то инвазивный вид, то нет гарантии, что те, кто раньше поедал E. verrucosus, смогут перейти на новый корм.

Прежде чужаки не появлялись в Байкале, потому что эндемики были более приспособлены к местным условиям и более многочисленны — они не давали укорениться рядом с собой кому-то другому. Но из-за изменений в условиях обитания эндемики оказываются уже не так приспособлены к жизни здесь, как раньше, и пришлым видам начинает сопутствовать успех. Один из примеров — улитки-прудовики лимнеиды (Lymnaeidae) стали не только вполне обычной, но и порой доминирующей группой моллюсков, причём как на мелководье, так и на некоторых каменистых и обрывистых берегах Байкала.

Экологические коллизии в водах Байкала имеют значение не только в том смысле, что нарушается облик уникального природного объекта. В байкальских бокоплавах живут бактерии, которые могут стать источником новых перспективных антибиотиков. Специалисты Иркутского государственного университета заметили, что если бокоплавов двух видов, Ommatogammarus flavus и O. albinus, выловить с глубины 200 метров, то бактерии с антибиотиками в них есть, а если их выловить с глубины около 300 м, то таких бактерий в них уже нет. Другие виды бокоплавов дают приют бактериям и на глубине 300 м, и даже на глубине более 500 м. Но бактерии бактериям рознь; не все из них могут быть нам полезны. Вполне может быть, что мы лишимся многих потенциальных лекарств, если климатические изменения загонят байкальских бокоплавов на глубину.

Исследование поддержано грантами Российского научного фонда.

Другие статьи из рубрики «Вести из институтов, лабораторий, экспедиций»




Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее