27.09.2012

Морские ежи могут справиться с кислыми водами

Рост кислотности в океане, как ожидается, будет иметь тяжёлые последствия для организмов (прежде всего кораллов), но некоторые морские ежи имеют генетические инструменты, позволяющие им адаптироваться к негостеприимным условиям, пишет Nature News.

Результаты исследования были обнародованы на Третьем Международном симпозиуме «Океан в мире с высокой концентрацией углекислого газа» в Монтерее (США).

По мере роста атмосферной концентрации углекислого газа океан будет поглощать всё больше CO₂, и рН воды упадёт. У кораллов и планктона появятся проблемы со снабжением скелетов карбонатом кальция, поскольку этого вещества в более кислой воде попросту будет не хватать. Насчёт других организмов далеко не всё ясно.

Эволюционный биолог Гретхен Хофманн из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) и её коллеги обнаружили, что фиолетовый морской ёж (Strongylocentrotus purpuratus) способен адаптироваться к изменениям рН из-за широчайшей генетической вариативности популяций.

Морской биолог Стивен Палумби из Стэнфордского университета (США) полагает, что это открытие станет поворотным моментом в исследованиях последствий подкисления океана. Он сравнивает его с обнаружением того, что некоторые люди генетически застрахованы от заражения ВИЧ.

Учёные воспользовались естественной изменчивостью рН в прибрежных областях восточной части Тихого океана. Например, в штате Орегон pH падает с 8,1 до 7,6 в периоды апвеллинга, когда ветер заставляет подниматься из глубин воду, богатую углекислым газом. До 2100 года pH, равный 7,6, ни в каком другом месте океана не ожидается, подчеркнул на конференции Тайлер Эванс, научный сотрудник лаборатории г-жи Хофманн.

Г-н Эванс набрал взрослых ежей в Фогарти-Крик (местность на побережье штата Орегон с особенно низким pH), спарил их и вырастил потомство при нормальных (400 микроатмосфер) и повышенных (800) концентрациях диоксида углерода. Затем он проанализировал экспрессию генов в популяциях и обнаружил, что 150 генов, включившихся у животных, выросших в условиях низкого pH, в значительной степени связаны с транспортом кальция. Иными словами, они способствовали кальцификации в кислой воде.

Напротив, гены, активизировавшиеся при сходных условиях у коралла Acropora millepora, были иными.

Теперь исследователи хотели бы выяснить, какую цену платят морские ежи за такую адаптацию. По предварительным данным, у них в результате тратится больше энергии и повреждаются какие-то белки.

Это не единственные существа, способные справиться с подкислением океанов. Г-н Палумби представил доказательства масштабных генетических вариаций у красного ушка (Haliotis rufescens). Его группа обнаружила более 1 млн вариантов 19 тыс. выраженных генов у особей, живущих вдоль западного побережья Северной Америки в воде с различным уровнем pH.

Но у любой адаптации есть предел.

Дмитрий Целиков

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА