Морская водоросль, которую долгое время считали отдельным балтийским видом, на самом деле оказалась клоном. Распространенная бурая водоросль под названием фукус пузырчатый образует подводные леса, которые тянутся на сотни километров. Она растет вдоль побережья Ботнического залива в Швеции. Повторяющиеся скопления состоят из одних и тех же генетически идентичных особей. Исследование опубликовано в журнале Molecular Ecology.
Керстин Йоханнессон из Гетеборгского университета (Швеция) сравнила ДНК растений на этом участке. Она показала, что эти скопления произошли от одной предковой особи женского пола. Клон тянется на более чем 550 километров. Он состоит из миллионов отдельных растений, которые генетически идентичны друг другу.
Как распространяется клон
Фукус пузырчатый может размножаться не только с помощью яйцеклеток и сперматозоидов. Он также распространяется, когда отделившиеся ветви снова прикрепляются к грунту и продолжают расти. Каждый из дрейфующих фрагментов содержит одну и ту же ДНК. Так течения могут создавать целые новые участки без полового размножения. На этом шведском побережье таких копий уже миллионы. И все они ведут себя как одна генетическая особь. Такое распространение помогает клону удерживать территорию. Но при этом большая часть этого леса имеет одни и те же унаследованные свойства.
На большей части Балтийского моря мелководье превращается в среду обитания, которую создают заросли фукуса пузырчатого. Они достигают глубины около 10 метров. Молодь рыб, улитки и ракообразные используют эти заросли как укрытие и источник пищи. В этой солоноватой воде — более соленой, чем в реках, но менее соленой, чем в океане — могут расти лишь несколько видов крупных морских водорослей.
Прогноз на будущее
Ожидается, что к концу этого столетия Балтийское море станет теплее, а соленость многих поверхностных вод снизится. «Балтийское море вступает в период потепления и, вероятно, даже опреснения морской воды», — отмечает Керстин Йоханнессон.
По текущим прогнозам, к концу века ареал фукуса в Балтийском море может сократиться на 30%. Северные и восточные популяции столкнутся с наибольшими трудностями. Фукус, который размножается половым путем, постоянно меняет гены. А клон в основном копирует одну и ту же ДНК снова и снова. Перетасовка генов повышает шансы некоторых потомков на выживание, когда температура, освещенность или соленость меняются быстрее, чем обычно.
«У клона почти полностью отсутствует генетическая изменчивость, — поясняет Йоханнессон. — В обычных условиях она означает, что в популяции есть особи, способные адаптироваться к изменениям и обеспечить выживание вида».
Долгая жизнь не гарантирует быстрой адаптации, даже если клон существует на протяжении веков.
Водоросли из Эстонии
На побережье Эстонии исследователи нашли еще одну небольшую кустистую водоросль. Она была похожа на шведский клон, но вела себя иначе. В отличие от гигантского клона, эти эстонские растения были обоеполыми. Они размножались половым путем на протяжении многих поколений. Эстонская ДНК также указала на отдельную линию. Она, вероятно, отделилась от балтийского фукуса задолго до того, как сформировалось современное море.
Схожие формы вводили наблюдателей в заблуждение. Шведский клон и эстонская форма иногда выглядели одинаково, несмотря на разное происхождение. Природоохранные организации, которые ориентируются только на внешний вид, могут защищать не те популяции, которые нуждаются в защите.
По словам исследователей из Гетеборгского университета, генетические маркеры — повторяющиеся участки ДНК, по которым можно отличить одну группу от другой, — позволяют выявлять клоны и размножающиеся популяции. Такой скрининг поможет ведомствам отслеживать, какие популяции все еще могут адаптироваться.
Шведы нашли способ сделать из экологической катастрофы на Балтике источник дохода
Балтийское море задыхается, несмотря на очистку: ученые нашли причину
Читайте «Мою Планету» в MAX