«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», – рассказал Максим Тимофеев из Иркутского государственного университета. – Это озеро – особое место для изучения вопросов эволюции и ее движущих факторов, – добавил он.
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.
Амфиподы (Amphipoda) – самая многочисленная видовая группа в Байкале. Это небольшие ракообразные, живущие преимущественно в придонной зоне озера. Их разнообразие здесь составляет более трети от всех известных видов и подвидов амфипод, населяющих наземные экосистемы планеты.
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.
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.
«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.