Российские и немецкие генетики проследили за тем, как тяжелые металлы и другие токсины влияют на работу генов рачков, живущих в озере Байкал и других водоемах России. Эти поможет понять, как поменяется экологическая обстановка озера по мере загрязнения, пишут ученые в статье, которую опубликовал научный журнал BMC Genomics. Кратко об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

- Ситуация на Байкале еще не настолько критическая, как в эксперименте, однако тенденция неутешительна. В озере наблюдается постепенный рост температуры, образуются очаги загрязнения в прибрежных сообществах. Пока местные рачки еще могут конкурировать с видами-вселенцами, однако дальнейшие изменения температурного режима и качества среды могут лишить их этого преимущества, - цитирует ТАСС одного из авторов исследования, профессора Иркутского государственного университета Максима Тимофеева.

Байкал – одно из самых крупных и глубоких озер Земли. Оно возникло примерно 30 миллионов лет назад после появления разлома на юге современной Восточной Сибири. Благодаря этому Байкал представляет собой самый древний водоем планеты и объект интереса для палеоклиматологов, которые изучают прошлое планеты по отложениям на дне озера.

С другой стороны, биологи уже много десятилетий изучают уникальные флору и фауну Байкала. В его водах обитают сотни видов многоклеточных существ и растений, которые не встречаются в других регионах Земли. Число уникальных, так называемых эндемических видов в водах и на берегах Байкала постоянно растет, однако их существованию сегодня угрожают люди.

Многих "жителей" озера, как отмечают российские и немецкие биологи, сейчас защищает то, что животные и растения из других уголков планеты достаточно плохо приживаются в водах Байкала. Эта ситуация может поменяться в ближайшее время, если концентрация тяжелых металлов и прочих токсинов в озере вырастет.

Гены и экология

Авторы новой работы пришли к такому выводу, наблюдая за тем, как два вида рачков, живущих только в водах Байкала, а также их "кузен" из остальных водоемов Сибири, реагируют на появление нового источника стресса – большого количества солей кадмия – в окружающей их воде. Эти сведения интересовали ученых по одной простой причине. Биологи подозревали, что различия в реакции на подобные раздражители могут объяснять, почему другие виды рачков-бокоплавов не могут закрепиться в водах Байкала и потеснить местные виды этих обитателей дна озер.

Как оказалось, подобные различия действительно существовали. Гены рачков-"космополитов", связанные с линькой и реакцией на стресс, были заметно более активными, чем у их байкальских сородичей, если они жили в чистой воде, которая по своим свойствам похожа на байкальскую.

С другой стороны, эти беспозвоночные менее остро реагировали на появление кадмия в воде, тогда как повышение температуры воды влияло на работу их генов почти таким же образом, как и на аналогичные участки ДНК у байкальских рачков. Как предполагают ученые, это говорит о том, что сибирские рачки уже успели приспособиться к жизни в загрязненной воде, тогда как их байкальские родичи еще не сделали этого.

Подобные особенности в работе генов, с одной стороны, можно использовать для наблюдений за экологической обстановкой на Байкале, замеряя уровень их активности. С другой, различия в реакции на разные типы стресса указывают на то, что в будущем, если ситуация с загрязнением на озере ухудшится, байкальские рачки могут стать менее конкурентоспособными. Это может привести к серьезным перестановкам в экосистемах озера, заключают ученые.