Секрет амфипод: что помогло рачкам сохранить вид после 100 тысяч лет изоляции

Ученые изучали рачков, которые живут в озере Байкал. Эти рачки называются Eulimnogammarus cyaneus или амфиподы. Оказалось, что две группы рачков, разделенные рекой Ангарой около 100 тысяч лет назад, все еще принадлежат к одному и тому же виду. Это значит, что они могут скрещиваться и иметь потомство, несмотря на долгую изоляцию.

В лаборатории ученые обнаружили, что рачки могут размножаться в течение более чем года. В природе они размножаются только несколько месяцев в году. Это открытие показывает, что рачков можно разводить в лаборатории и использовать для исследований.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Experimental Zoology A.

Вопрос о том, как определить, к какому виду относится живое существо, очень важен для биологии. Понимание видов и их различий помогает ученым следить за популяциями живых организмов и видеть изменения в экосистеме.

Главное свойство биологического вида — это не внешний вид, а способность особей одного вида размножаться и производить потомство. При этом особи разных видов не могут скрещиваться и иметь потомство. Этот природный механизм называется репродуктивной изоляцией. Он предотвращает смешивание популяций и способствует образованию новых видов.

Проблема в том, что в лаборатории трудно изучить, как образуются новые виды. Для этого нужны быстро размножающиеся микроорганизмы, потому что исследования с животными и растениями заняли бы слишком много времени.

Иногда ученые находят результаты «природных экспериментов». Например, когда популяции одного вида живут раздельно. В этом случае объектом изучения стали рачки-амфиподы из Байкала.

Река Ангара — единственный исток озера Байкал. Ей не больше 120 тысяч лет, а возраст самого Байкала — десятки миллионов лет. Ученые из НИИ биологии Иркутского государственного университета решили проверить, появился ли барьер для размножения между рачками массового вида Eulimnogammarus cyaneus, которые живут у истока Ангары и в прибрежной зоне Байкала.

Ученые взяли 400 рачков Eulimnogammarus cyaneus в местах, которые находятся рядом с портом Байкал и деревней Листвянка. Эти места разделены истоком Ангары.

Рачков разделили по трое: два самца и одна самка или две самки и один самец. Ученые смотрели, какие рачки из разных мест образуют пару для спаривания. Затем они смешивали самцов и самок из разных групп и помещали их в отдельные резервуары. Они наблюдали за развитием эмбрионов и появлением потомства.

Оказалось, что рачки узнают друг друга как представителей своего вида, даже если они из разных мест. И они могут давать потомство в лаборатории, несмотря на то, что прошли тысячелетия.

Эти популяции рачков пока считаются одним видом, потому что между ними не нашли барьеров, которые мешали бы размножению. Это отличается от ситуации с другим видом рачков, E. verrucosus.

Представители этого вида, живущие на разных берегах Байкала возле истока Ангары, генетически далеки друг от друга и не могут скрещиваться.

Похоже, разделение E. verrucosus на разные виды началось еще до появления Ангары. А с рачками вида E. cyaneus этого не произошло.

Мы будем продолжать исследования с другими рачками, чтобы понять, сколько времени нужно для того, чтобы в изоляции появились новые виды, — комментирует руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Полина Дроздова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник НИИ биологии ИГУ.

Ученые выяснили, что в лаборатории рачки размножались без остановки больше года. В природе они обычно размножаются только несколько месяцев в году. Это значит, что рачков можно выращивать в искусственной среде. Они могут быть полезными для исследований. Ученые хотят создать условия, чтобы рачки могли сами себя воспроизводить.

Ранее ученые сообщили о том, что крошечные ракообразные проникли в Антарктиду.

09.01.2025