Озеро Байкал — самое глубокое озеро в мире, крупнейший пресноводный резервуар и местообитание уникальных, присущих только этой территории, видов животных (эндемиков). Как они приспособились к определенным условиям среды: высокому давлению на глубинах, специфическому освещению, ограниченности и неоднородности пищевых ресурсов, продолжает оставаться сложной загадкой для биологов.

В своем новом исследовании карельские биохимики и их сибирские коллеги изучат эволюционные, молекулярно-генетические и биохимические аспекты адаптации глубоководных видов рыб. В июле ученые лаборатории экологической биохимии Института биологии (ИБ) КарНЦ РАН Виктор Воронин и Екатерина Тушина побывали в комплексной экспедиции по озеру Байкал на научно-исследовательском судне «Профессор А. А. Тресков». В рамках работы был собран биологический материал животных, которые обитают на глубине более двухсот метров: большой и малой голомянки, широколобки темной, широколобки узкой, широколобки плоской, длиннокрылой и желтокрылой широколобок и других видов рыб.

— За 10 дней мы преодолели весь Байкал с юга на север. Во время экспедиции мы проходили и задерживались для лова в уникальных местах Байкала: малое море возле острова Ольхон, Ушканьи острова — одно из главных лежбищ байкальских нерп, Чивыркуйский залив, губа Томпуда, Хакусы и Аяя, а также другие районы озера. В большинстве из этих районов нам удалось собрать материал. Исключение составили только заповедные места, — рассказала Екатерина Тушина, главный химик лаборатории экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН.

— Рыбу ловили разными способами, включая сбор донным тралом и установку рыболовных сетей. Мы провели множество тралений на разных глубинах, обнаружили уникальных рыб и беспозвоночных, обитающих только на Байкале. Всего было собрано более 300 образцов тканей рыб, выловленных на разных глубинах и участках озера. Иногда работа осложнялась сильным ветром, качкой судна и штормами, но даже в таких условиях мы старались не прерывать работу. Несмотря на плотный график, мы находили время для любования удивительными пейзажами Байкала, — дополнил Виктор Воронин, младший научный сотрудник лаборатории экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН.

Адаптации рыб к глубоководным условиям местообитаний северных морей находятся в центре внимания ученых лаборатории экологической биохимии уже более семи лет. Не так давно, специалисты лаборатории начали исследования адаптаций глубоководных рыб Атлантического сектора Антарктики. Так, в научных журналах «Biomolecules» и «Journal of Marine Science and Engineering» опубликованы результаты исследования биохимических адаптаций и пищевой ценности известной промысловой рыбы — клюворылого морского окуня моря Ирмингера.

— Изучение приспособлений к жизни в экстремальных условиях среды, трофических взаимосвязей глубоководных видов и их экологической роли могут быть применены для решения вопросов рационального природопользования и мониторинга состояния водных экосистем. Для морских экосистем, это особенно актуально в условиях активного промысла и при разработке долгосрочных ресурсных прогнозов, — пояснила Светлана Мурзина, заведующая лабораторией экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН.

Ранее успешный опыт подобных исследований карельские биохимики реализовали в условиях северных морей Северной Атлантики (море Ирмингера). Коллектив лаборатории изучил адаптации на уровне липидного обмена у представителей массовых и распространенных семейств: миктофовые, стомиевые и других. Несмотря на массовость и широкое распространение, большинство из этих видов рыб является приловом — случайно попадает в сети во время промысловых тралений, однако потенциально могут быть использованы в самых разных областях хозяйственной деятельности человека: от получение технической продукции до извлечения отдельных компонентов при разработке новых медицинских и кормовых препаратов.

— Надеемся, что в рамках нынешних работ, мы сможем найти и сравнить как общие, так и специфические механизмы адаптаций водных организмов к изменению давления в море и в пресной экосистеме Байкала. Научная команда очень сильная – это и наши опытные коллеги-ихтиологи из Байкальского музея Сибирского отделения РАН Анна Этингова и Сергей Дидоренко, коллеги-генетики под руководством Николая Мюге из Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии и наш коллектив. Отрадно отметить, что в этой летней экспедиции нашу лабораторию представляли молодые и талантливые ученые и специалисты. Экспедицию очень долго планировали и обсуждали, поскольку правильная организация сложных траловых работ при изучении действия фактора давления в суточном, глубоководном режиме на животных требует четкого понимания, навыков работы и усилий в моменте, — добавила Светлана Мурзина.

Результаты научных поисков будут иметь значение для сохранения уникальной экосистемы озера Байкал, ее видового разнообразия и богатства.