В молодежной лаборатории стресс-физиологии и перспективных биотехнологий НИИ биологии Иркутского государственного университета изучают особенности адаптации байкальской и голарктической фауны беспозвоночных при сезонном похолодании. Это поможет ученым не только понять, как влияет изменение климата на экосистему Байкала, но и разработать новые эффективные методы биомониторинга озера.
Исследование ученые проводят на амфиподах — отряде ракообразных, который насчитывает в озере Байкал более 350 видов. Большинство видов байкальских амфипод — эндемики (встречаются только в определенном регионе), доминируют по численности и биомассе среди беспозвоночных и служат основным источником питания для рыб Байкала. Ученые отмечают, что изучение влияния климатических изменений на жизнедеятельность холодоадаптированных байкальских амфипод необходимо для дальнейших прогнозов возможных изменений в их популяции и существования байкальских эндемичных видов в целом.
«Известно, что байкальские амфиподы сохраняют активность в зимний период, тогда как голарктический вид Gammarus lacustris впадает в оцепенение. Почему? Решая этот вопрос, я измеряла в образцах амфипод активность шести ключевых метаболических ферментов. В результате удалось показать, что байкальские эндемичные виды обладают метаболическими адаптациями к низкой температуре по сравнению с голарктическими амфиподами G. lacustris», — рассказывает автор исследования Юлия Широкова.
Полученные знания ученые смогут использовать в будущем: прогнозировать влияние изменения температуры на чувствительные организмы, населяющие экосистемы древних озер.
Практическая значимость исследований — в разработке новых эффективных методов биомониторинга экосистемы озера Байкал. Как отмечают сибирские ученые, исследования биохимических адаптаций к низким температурам нужны для выявления новых молекул и биологических катализаторов, повышающих холодоустойчивость организмов. Такими молекулами могут стать ферменты, многократно ускоряющие биохимические реакции. После выявления холодоадаптированных ферментов и оценки их активности при разных условиях среды с помощью генно-инженерных методов можно встроить гены этих ферментов в бактерии и синтезировать в большом количестве ферментативные препараты. Полученные ферменты могут быть использованы в пищевой и фармацевтической промышленности, в производстве бытовой химии.
Молодежные лаборатории создаются в рамках нацпроекта «Наука и университеты». В 2021 году в России были открыты 120 новых лабораторий. Конкурсный отбор был организован Минобрнауки России и проходил с июля по сентябрь 2021 года среди научных организаций и вузов — участников научно-образовательных центров мирового уровня. Все заявки также прошли экспертизу Российской академии наук. Победителем конкурсного отбора стала 81 организация. С 1 октября в них стартовало создание и открытие новых лабораторий.