Морские веслоногие рачки могут генетически адаптироваться к изменяющимся условиям океана

Морские биологи опасаются, что изменение климата может негативно повлиять на веслоногих рачков (копепод) — ключевой источник пищи для многих рыб и других морских животных.

Международная команда исследователей из GEOMAR, Университета Коннектикута и Университета Вермонта впервые детально изучила, могут ли копеподы генетически адаптироваться к изменяющимся условиям в ходе эволюции, учитывая как повышение температуры воды, так и закисление океана. Работа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, является одной из первых, где морские животные подвергались воздействию множественных стрессоров в лаборатории.

Результаты и механизмы адаптации

Исследование показало, что копеподы способны адаптироваться к новым условиям примерно за 25 поколений (чуть более года, поскольку в год может созревать несколько поколений). При повышении температуры и кислотности в геноме рачков начинают преобладать варианты генов, которые помогают им лучше выдерживать стресс окружающей среды. Эти механизмы, среди прочего, обеспечивают правильное развитие яиц и поддержание важных метаболических процессов.

Взаимодействие множественных стрессоров

Учёные сравнили влияние потепления и закисления по отдельности и вместе:

• Потепление оказывает значительно большее влияние, чем закисление (реагирует больше генов).
• Эффект был ещё сильнее при комбинированном воздействии обоих факторов.
• Ключевое открытие: при двойном стрессе реагировал не просто набор генов от каждого фактора, а целый ряд других генов. Это означает, что метаболический стресс возрастает, а адаптация, вероятно, становится сложнее.

"Результаты также показывают, что нам трудно оценить, как организмы отреагируют на всё более изменяющуюся морскую среду, когда взаимодействуют несколько стрессоров", — говорит профессор Рид Бреннан.

"Даже если мы знаем, как работают отдельные стрессоры, прогнозировать реакцию организма, когда, например, добавляется дефицит кислорода или питательных веществ, будет сложно. Один плюс один не всегда равняется двум, когда речь идёт о стрессорах глобальных изменений", — добавляет профессор Мелисса Песпени.

Эта проблема может быть особенно острой для организмов, которые не могут размножаться и адаптироваться так же быстро, как копеподы. Для лучшего понимания будущего морских животных планируются дальнейшие эксперименты с другими стрессорами.