Захватывающее открытие сделали исследователи, изучая байкальских рачков Eulimnogammarus cyaneus. Несмотря на географическое разделение популяций истоком Ангары, длившееся около 100 тысяч лет, эти удивительные создания сохранили свою видовую целостность. Научные эксперименты подтвердили, что рачки из разных популяций успешно скрещиваются и производят здоровое потомство. Особенно впечатляющим оказался факт их продолжительного размножения в лабораторных условиях – более года, что значительно превышает естественный репродуктивный период. Это открывает прекрасные перспективы для использования данного вида в качестве модельного организма в научных исследованиях.
Определение критериев биологического вида остается одной из важнейших задач современной биологии. Точное понимание видовых различий позволяет эффективно отслеживать состояние популяций и фиксировать изменения в экосистемах. Ключевым признаком биологического вида выступает не столько внешнее сходство, сколько способность особей к успешному размножению внутри вида при невозможности межвидового скрещивания. Этот природный механизм, известный как репродуктивная изоляция, предотвращает смешение видов и способствует накоплению уникальных генетических особенностей.
Особую ценность представляют естественные эксперименты, созданные самой природой, когда популяции одного вида длительное время существуют изолированно друг от друга. Именно такой уникальный случай представляют байкальские рачки-амфиподы, ставшие прекрасным объектом для исследования учеными НИИ биологии Иркутского государственного университета.
Река Ангара, единственный современный исток Байкала, возникла относительно недавно – около 120 тысяч лет назад, что составляет лишь малую часть истории древнего озера, существующего уже десятки миллионов лет. Исследователи решили проверить, как долговременная изоляция повлияла на популяции рачков Eulimnogammarus cyaneus, обитающих в прибрежной зоне Байкала и в районе истока Ангары.
В ходе эксперимента ученые собрали 400 особей во время периода размножения возле порта Байкал и деревни Листвянка. Рачков разместили группами по три особи, создавая различные комбинации самцов и самок из разных популяций. Исследователи внимательно наблюдали за формированием пар для спаривания, развитием эмбрионов и появлением потомства. Результаты оказались впечатляющими – столетия изоляции не создали барьера между популяциями. Рачки прекрасно распознавали друг друга как представителей одного вида и успешно размножались в лабораторных условиях.
«Отсутствие репродуктивных барьеров убедительно доказывает принадлежность этих популяций к единому виду. Интересно отметить, что ситуация разительно отличается от близкого вида E. verrucosus, чьи популяции по разным берегам истока Ангары демонстрируют значительные генетические различия и неспособность к скрещиванию. Вероятно, видовое разделение E. verrucosus началось задолго до появления Ангары, в отличие от E. cyaneus. Мы продолжим изучение других рачков, чтобы определить временные рамки, необходимые для формирования новых видов», — поясняет руководитель проекта Полина Дроздова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник НИИ биологии ИГУ.
Примечательным открытием стала способность рачков к непрерывному размножению в лабораторных условиях на протяжении более года, что существенно превышает естественный репродуктивный период в несколько месяцев. «Эти наблюдения открывают перспективы для культивирования вида в искусственной среде. Такие особенности размножения делают рачков превосходной моделью для научных исследований. В наших планах – создание условий для поддержания устойчивой самовоспроизводящейся культуры», — подчеркивает Максим Тимофеев, доктор биологических наук, директор НИИ биологии ИГУ.
