Биологи ИГУ сравнили разные виды байкальских рачков-гаммарусов

Результаты сравнительного исследования рачков-амфипод, полученные в НИИ биологии ИГУ, вошли в недельный дайджест наиболее интересных событий в отечественной науке, опубликованный Минобрнауки России. Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Директор НИИ биологии Максим Тимофеев рассказал, что в Байкале есть очень распространенный вид рачков-амфипод под названием Эулимногаммарус бородавчатый (по латыни Eulimnogammarus verrucosus). Этот вид известен давно, он был описан одним из самых первых еще в 1858 году.

Несколько лет назад, изучая генетическое разнообразие этого распространенного по всему побережью вида, ученые НИИ биологии обнаружили, что на самом деле в Байкале бородавчатых гаммарусов не один, а три вида, не отличающиеся внешне. Такие «скрытные» виды называются криптическими.

– Выяснилось, что криптические виды бородавчатых гаммарусов, хоть и являются ближайшими родственниками, четко различимы на генетическом уровне. И, несмотря на близкое родство, эти виды терпеть друг друга не могут: при встрече атакуют и убивают конкурентных самцов, захватывают и спариваются с самками чужого вида, тем самым стерилизуя их, поскольку при межвидовом скрещивании получается нежизнеспособное потомство, – подчеркнул Максим Тимофеев.

Установлено, что они обитают в разных регионах Байкала: на юго-востоке живет самый агрессивный вид, а два других – на западе и севере. Эти ареалы распространения имеют довольно строгие границы, отделяющие друг от друга территории обитания каждого вида. Так, в районе Южного Байкала эта граница проходит ровно по истоку реки Ангара, которая являет собой непреодолимый барьер для рачков из-за интенсивного потока холодной глубинной воды, с большой скоростью вытекающего из озера. Исток Ангары надежно разграничивает прибрежные сообщества бородавчатых гаммарусов, принадлежащих конкурирующим видам.

Ученым известно, что исток Ангары – довольно молодое образование: он появился совсем недавно (по геологическим меркам), около 100 тысяч лет назад. Поэтому сам исток и его берега является очень интересным модельным участком для изучения скорости и направлений эволюции байкальских эндемиков. Точно зная, когда произошло разделение видов, населяющих разные берега, мы можем оценить скорость эволюционных преобразований в таких изолированных друг от друга популяциях.

– У нас в институте этими вопросами занимается группа под руководством Полины Дроздовой. Обнаружив факты криптического разнообразия у бородавчатых гаммарусов, группа Полины решила проверить, насколько эта ситуация уникальна, и относится ли она только к одной группе видов рачков или же она типична для всех прибрежных эндемиков, – говорит Максим Тимофеев.

Следующим в очереди на проверку был вид Эулимногаммарус полосатый (Eulimnogammarus vittatus), так же распространенный в прибрежной зоне. У полосатых гаммарусов была обнаружена очень близкая картина: в изолированных районах обитают совершенно разные, хоть и внешне неотличимые, криптические виды. Казалось бы, с байкальскими рачками все понятно: стоит развести их по разным территориям, как они начинают формировать обособленные сообщества, эволюционируя в отдельные виды, и принимаются конкурировать с некогда близкими родственниками.

Третьим исследованным видом, обитающим на разных берегах истока Ангары, стал Эулимногаммарус голубой (Eulimnogammarus cyaneus). Это такой же типичный обитатель прибрежной литорали, как и предыдущие виды. Его можно встретить по всему побережью озера, причем внешний вид рачков может очень сильно различаться своей окраской: от темно синего до светло-голубого и даже оранжевого. Такое богатое морфологическое (внешнее) разнообразие подсказывало исследователям, что наверняка у голубых гаммарусов аналогичная ситуация с разделением на разные виды. Все оказалось совсем не так.

– Оказалось, что байкальские голубые гаммарусы решили не дробиться на новые виды, а продолжили жить одной «большой и дружной семьей». Даже несмотря на то, что уже сотню тысяч лет назад прибрежные сообщества этого вида были изолированы друг от друга истоком реки Ангара, по обоим берегам вид сохранился в своем неизменном варианте. Затем выяснилось, что и не только в истоке, но и на севере, и на юге Байкала по-прежнему обитают представители одного и того же вида. При этом, будучи помещенными вместе, голубые гаммарусы из разных отдаленных локаций не проявляют никакой агрессии к сородичам, с готовностью спариваются с самками любого окраса и географического происхождения. Более того, мы обнаружили, что это единственный байкальских вид рачков, который прекрасно себя чувствует в лаборатории и начинает активно расти и размножатся в аквариумах круглый год, – рассказал Максим Тимофеев.