ДНК осьминога может содержать ключ к разгадке будущего повышения уровня моря
ДНК осьминога может содержать ключ к разгадке будущего повышения уровня моря
Инновационное исследование было посвящено генетической истории осьминога Турке (Pareledone turqueti), обитающего на морском дне в Антарктике, и тому, что она может рассказать о геологии региона с течением времени.
Отслеживание прошлых встреч различных популяций этого вида позволило предположить, что последнее разрушение ледяного щита произошло более 100 000 лет назад в период, известный как Последнее межледниковье, о чем ученые подозревали, но не могли подтвердить окончательно, говорится в исследовании, опубликованном в четверг вжурнале Science.
«Этот проект был очень интересным, потому что он предлагает совершенно новую перспективу для решения давнего вопроса в научном сообществе», – говорит ведущий автор исследования Салли Лау, постдокторский научный сотрудник Университета Джеймса Кука в Австралии.
«ДНК ныне живущих животных содержит всю информацию об их предках (в прошлом), так что это как капсула времени», – сказала она.
Исследовательская группа пришла к своим выводам, секвенировав ДНК 96 осьминогов Турке, которые были собраны учреждениями по всему миру и попали в прилов в течение многих лет. Самые старые образцы датируются 1990-ми годами, но при секвенировании их гены позволили составить подробное семейное древо, уходящее вглубь веков на миллионы лет.
Семейное древо осьминогов
Анализ ДНК позволил исследователям понять, скрещивались ли различные популяции осьминогов Турке и в какой момент это скрещивание произошло.
«Это как анализ 23andMe для осьминога», – сказал Лау, имея в виду компанию, занимающуюся генетическим тестированием. «Эта информация передается от родителей к детям, внукам и так далее».
Сегодня популяции осьминога Турке в морях Уэдделла, Амундсена и Росса разделены ледяными шельфами Западной Антарктики размером с континент и не могут смешиваться друг с другом.
Однако исследование показало, что в последний раз генетическая связь между этими популяциями существовала около 125 000 лет назад, во время последнего межледниковья, когда глобальная температура была похожа на современную.
Этот вывод указывает на то, что в это время произошло разрушение Западно-Антарктического ледникового щита – событие, которое привело к затоплению прибрежных районов, но открыло скованные льдом области на морском дне, которые осьминоги могли занять, в конечном итоге встречаясь и размножаясь с представителями популяций Турке, которые когда-то были географически отделены друг от друга.
«Важность WAIS заключается в том, что в настоящее время Антарктида вносит наибольший вклад в глобальное повышение уровня моря. Полный коллапс может привести к повышению уровня мирового океана на 3–5 метров», – говорит автор исследования Ян Стругнелл, профессор и директор Центра устойчивого тропического рыболовства и аквакультуры при Университете Джеймса Кука. Стругнеллу впервые пришла в голову идея использовать геномные методы для изучения того, разрушился ли ледяной щит во время последнего межледниковья.
«Понимание того, как формировался WAIS в недавнем прошлом, когда глобальные температуры были такими же, как сегодня, поможет нам улучшить прогнозы повышения уровня моря в будущем», – сказала она.
Почему именно осьминоги?
Команда выбрала для исследования именно этот вид осьминогов, потому что эти животные относительно неподвижны – они могут только ползать по морскому дну, а значит, они с большей вероятностью будут размножаться в рамках генетически различных локальных популяций. В отличие от них, быстро перемещающиеся морские виды, такие как криль, имеют более однородную ДНК, что размывает исторические генетические связи, говорит Лау.
Кроме того, биология осьминога Турке была относительно хорошо изучена, и ученые понимают скорость мутации его ДНК и время генерации, что крайне важно для точной молекулярной датировки, добавил Лау.
Предыдущие исследования с участием видов ракообразных и морских моллюсков позволили обнаружить биологические признаки разрушения ледяного шельфа с прямой связью между морями Росса и Уэдделла, отметил Лау. Однако новое исследование осьминога Турке стало первым, в котором было получено достаточно данных с высоким разрешением и достаточный объем выборки, чтобы понять, была ли эта генетическая связь обусловлена обрушением ледяного щита или гораздо более постепенным перемещением осьминогов по его краям.
Лау говорит, что генетический подход ее команды не позволяет точно определить, когда именно произошло разрушение ледяного щита и как долго длилось это событие. Однако в будущем, благодаря свежим образцам осьминогов и более совершенным методам анализа ДНК, возможно, удастся решить эти вопросы.
«Мы хотели бы продолжить использовать ДНК в качестве прокси для изучения других частей Антарктиды с плохо изученной историей климата», – сказала она. «Мы постоянно ищем новые виды, чтобы проверить эти научные вопросы».
Новаторское исследование
В комментарии, опубликованном вместе с исследованием, Андреа Даттон, профессор кафедры геонаук Университета Висконсин-Мэдисон, и Роберт М. Деконто, профессор Школы Земли и устойчивого развития Университета Массачусетса в Амхерсте, назвали новое исследование «новаторским».
Они отметили, что, хотя геологических доказательств того, что ледяные просторы Западной Антарктиды могли разрушиться во время последнего межледниковья, становится все больше, «каждое исследование сопровождалось оговорками».
Привлечение совершенно другого набора данных для изучения этой актуальной проблемы «поставило ряд интригующих вопросов, в том числе о том, повторится ли эта история, учитывая текущую температурную траекторию Земли», – добавили они.
По словам Дугласа Кроуфорда, профессора морской биологии и экологии из Университета Майами, не принимавшего участия в исследовании, использование геномики осьминогов – «инновационный и захватывающий способ» решения важного вопроса об историческом изменении климата.
«Это тщательное исследование с достаточным объемом выборки и тщательно проверенным набором генетических маркеров», – добавил он.
«В нем используется сложная гипотеза и совершенно независимый набор данных, который (в конечном итоге) подтверждает, что WAIS рухнула», – сказал он по электронной почте.
Читайте также:
- Дармштадт 98″ передает Стоильковича в аренду «Кайзерслаутерну
- Нефтяная компания Harbour приобретет Wintershall Dea
- Фрэнк Зандер не сможет присутствовать на рождественской вечеринке
Источник: edition.cnn.com
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
