Геномный анализ показал, как водоросли соединяют прибрежные сообщества южной части Тихого океана
Геномный анализ бурых водорослей позволил учёным продемонстрировать высокую степень взаимосвязи прибрежных сообществ Южного океана.
Исследование под руководством Университета Отаго провело геномный анализ бурых водорослей Durvillaea antarctica, выброшенных на берег за последние десятилетия в Антарктиде, Новой Зеландии и Австралии.
Работа, опубликованная в Current Biology, показала, что водоросли, найденные на пляжах юго-восточной Новой Зеландии, прибыли с острова Южная Георгия и острова Марион, а водоросли, найденные в Тасмании, — с островов Кергелен.
Ведущий автор, доцент Серидвен Фрейзер, отмечает, что исследование подчёркивает силу геномных инструментов для отслеживания перемещений видов.
«Было удивительно обнаружить биологические связи между восточной и западной частью Тихого океана и понять, насколько часты эти события — десятки миллионов плотов из водорослей постоянно дрейфуют в Южном океане, соединяя эти побережья», — говорит она.
Исследование основано на более ранней работе 2018 года о двух образцах водорослей, найденных в Антарктиде. Проанализировав геномы ещё 25 плотов, найденных в Антарктиде с тех пор, группа решила включить и другие образцы, выброшенные на берег в Новой Зеландии и Австралии в прошлые десятилетия.
Моделирование океанографических данных также выявило «поразительный результат»: более 10% частиц, выпущенных от острова Южная Георгия, достигли южной Новой Зеландии, а более 6% — Тасмании.
«Это позволило нам создать картину того, как плоты из водорослей часто и в огромных количествах путешествуют по Южному океану, соединяя массивы суши. И это не только сами водоросли — они переносят с собой целое сообщество организмов», — говорит доцент Фрейзер.
Плоты из водорослей, которые могут состоять из нескольких растений, достигают 12 метров в длину и могут переносить ракообразных, членистоногих, изопод, крабов, моллюсков, червей, морских звёзд и других.
Соавтор работы, доктор Эрасмо Макая, отмечает важность исследования, поскольку оно показывает, как плавающие виды способны преодолевать основные океанографические барьеры, иногда достигая Антарктиды, где они в настоящее время не являются частью экосистемы.
«Мы также впервые обнаружили, что водоросли обычно были полностью репродуктивными — путешествовали и мужские, и женские растения — что показывает их высокий потенциал для завершения жизненного цикла и колонизации новых территорий, когда условия станут подходящими», — говорит он.
Доцент Фрейзер отмечает, что вопрос о том, хорошо это или плохо, является вопросом перспективы.
«Многие организмы пытаются сместить свои ареалы на юг, потому что на севере становится слишком жарко. Водоросли и их пассажиры могут очень хорошо расселяться и достигать отдалённых массивов суши, поэтому они находятся в очень хорошем положении для колонизации новой территории по мере её потепления и становления пригодной для жизни».
«Это интересная задача, с которой учёным придётся столкнуться — возможно, отойти от идеи сохранения как поддержания статус-кво и вместо этого сосредоточиться на управлении изменениями для максимизации биоразнообразия и результатов для экосистемы».
Она считает, что постоянно развивающаяся область геномики предоставляет удивительный инструмент для стратегий управления видами.
«С точки зрения инвазивных видов, у нас теперь есть инструменты, позволяющие взять ДНК у недавно прибывшего организма и выяснить, как он туда попал, потому что мы можем точно определить, откуда он родом. Это позволяет нам вносить изменения в стратегию управления».