Потерянная история Антарктиды раскрыта с помощью ДНК осьминогов
Около 100 000 лет назад, как полагают ученые, огромный западный ледниковый щит Антарктиды рухнул, временно открыв водные пути между тремя морями, окружающими континент. Новые свидетельства для этого сценария поступили из неожиданного источника: ДНК осьминогов.
Распад ледникового щита позволил долгое время отдельно находившимся популяциям осьминога Туркета (Pareledone turqueti) скрещиваться тысячи лет. Когда щит снова образовался, животные были изолированы, а эта история записана в генах морских существ, сообщают исследователи в журнале Science. Эта работа также подтверждает опасения, что в ближайшем будущем нашей планеты может наступить значительный подъем уровня моря.
— Андреа Даттон, геолог из Университета Висконсин-Мэдисон, изучающая древние уровни морей.
Геологические свидетельства говорят, что такое разрушение происходило неоднократно в течение последних нескольких миллионов лет, возможно, во время последнего межледникового периода. Команда биологов полагала, что они могут найти дополнительные доказательства, проанализировав ДНК существ, которые обычно отделены ледниковым щитом. Помог осьминог Туркета, головоногое животное с телом длиной с карандаш без учета щупалец. Оно обитает повсюду вокруг Антарктиды на глубине до 1 километра, питаясь щетинчатыми червями, беспозвоночными креветками и другими мелкими беспозвоночными.
Участники исследования взяли небольшие образцы тканей у 96 осьминогов, собранных в течение 33 лет, многие из которых были случайным уловом рыболовных судов. Из них команда извлекла и выполнила секвенирование ДНК животных.
Основной целью этого исследования было извлечение и секвенирование ДНК этих морских существ. Салли Лау, высококвалифицированный эволюционный генетик из Университета Джеймса Кука, провела обширное исследование, направленное на идентификацию и анализ специфических генетических маркеров, известных как однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) у осьминогов. Эти SNP служат важными индикаторами, которые помогают различать различные популяции этих удивительных существ. Инновационные исследования Лау включали разработку и внедрение демографических моделей, специально предназначенных для изучения и тестирования широкого спектра сценариев скрещивания среди древних популяций осьминогов. Моделируя эти сценарии, Лау стремилась понять сложные генетические закономерности, наблюдаемые у современных осьминогов, тем самым проливая свет на их эволюционную историю и предлагая ценную информацию об их увлекательной генетической структуре.
Модель предполагала, что несколько миллионов лет назад, до ледниковых периодов, четыре популяции осьминогов, живших в Море Уэделла, Море Амундсена, Море Росса и на Восточной Антарктиде, были связаны океаническими течениями, окружающими Антарктиду, что сохраняло генетическую схожесть популяций между собой. Но после того, как западный ледниковый щит Антарктиды расширился, эти популяции стали изолированы друг от друга и начали аккумулировать генетические различия. Щит расширяется при снижении глобальной температуры, образуя больше льда и приводя к понижению уровня моря.
Лау использовала свои модели для прогнозирования влияния различных условий ледникового щита во время последнего межледникового периода на геномы осьминогов. В одном сценарии разрушение щита позволило бы трем популяциям снова объединиться через морские пути, оставив осьминогов Восточной Антарктиды изолированными. В другом сценарии предполагалось, что ледниковый щит частично рухнул, что привело бы к объединению только популяций в Море Уэделла и Амундсена. В третьем, заключительном сценарии предполагалось, что ледниковый щит остался нетронутым, и популяции оставались изолированными друг от друга до настоящего времени.
Распад ледникового щита позволил долгое время отдельно находившимся популяциям осьминога Туркета (Pareledone turqueti) скрещиваться тысячи лет. Когда щит снова образовался, животные были изолированы, а эта история записана в генах морских существ, сообщают исследователи в журнале Science. Эта работа также подтверждает опасения, что в ближайшем будущем нашей планеты может наступить значительный подъем уровня моря.
Это действительно креативный подход к раскрытию потерянной истории Антарктиды. Около 129 000 — 116 000 лет назад теплый период, называемый последним межледниковым, предоставил нашей планете краткое прекращение нескольких миллионов лет ледниковых периодов. Средняя температура планеты была примерно на 0,5°C выше, чем сегодня, и прогнозы климатических изменений предсказывают его повторение уже в ближайшие десятилетия. Уровень мирового моря также был на 5-10 метров выше текущего уровня. Многие ученые считают, что рухнувший западный ледниковый щит Антарктиды и последующее плавание льда могли быть основными причинами для такого подъема
— Андреа Даттон, геолог из Университета Висконсин-Мэдисон, изучающая древние уровни морей.
Геологические свидетельства говорят, что такое разрушение происходило неоднократно в течение последних нескольких миллионов лет, возможно, во время последнего межледникового периода. Команда биологов полагала, что они могут найти дополнительные доказательства, проанализировав ДНК существ, которые обычно отделены ледниковым щитом. Помог осьминог Туркета, головоногое животное с телом длиной с карандаш без учета щупалец. Оно обитает повсюду вокруг Антарктиды на глубине до 1 километра, питаясь щетинчатыми червями, беспозвоночными креветками и другими мелкими беспозвоночными.
Участники исследования взяли небольшие образцы тканей у 96 осьминогов, собранных в течение 33 лет, многие из которых были случайным уловом рыболовных судов. Из них команда извлекла и выполнила секвенирование ДНК животных.
Основной целью этого исследования было извлечение и секвенирование ДНК этих морских существ. Салли Лау, высококвалифицированный эволюционный генетик из Университета Джеймса Кука, провела обширное исследование, направленное на идентификацию и анализ специфических генетических маркеров, известных как однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) у осьминогов. Эти SNP служат важными индикаторами, которые помогают различать различные популяции этих удивительных существ. Инновационные исследования Лау включали разработку и внедрение демографических моделей, специально предназначенных для изучения и тестирования широкого спектра сценариев скрещивания среди древних популяций осьминогов. Моделируя эти сценарии, Лау стремилась понять сложные генетические закономерности, наблюдаемые у современных осьминогов, тем самым проливая свет на их эволюционную историю и предлагая ценную информацию об их увлекательной генетической структуре.
Модель предполагала, что несколько миллионов лет назад, до ледниковых периодов, четыре популяции осьминогов, живших в Море Уэделла, Море Амундсена, Море Росса и на Восточной Антарктиде, были связаны океаническими течениями, окружающими Антарктиду, что сохраняло генетическую схожесть популяций между собой. Но после того, как западный ледниковый щит Антарктиды расширился, эти популяции стали изолированы друг от друга и начали аккумулировать генетические различия. Щит расширяется при снижении глобальной температуры, образуя больше льда и приводя к понижению уровня моря.
Лау использовала свои модели для прогнозирования влияния различных условий ледникового щита во время последнего межледникового периода на геномы осьминогов. В одном сценарии разрушение щита позволило бы трем популяциям снова объединиться через морские пути, оставив осьминогов Восточной Антарктиды изолированными. В другом сценарии предполагалось, что ледниковый щит частично рухнул, что привело бы к объединению только популяций в Море Уэделла и Амундсена. В третьем, заключительном сценарии предполагалось, что ледниковый щит остался нетронутым, и популяции оставались изолированными друг от друга до настоящего времени.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
Куда делась атомная бомба Гитлера? Физики увидели то, что упустили историки
Ученые подчеркивают: многие из громких мифов 1940-е годов, скорее всего, не выдержат проверки реальными фактами...
Самая известная мумия Южной Америки снова «заговорила»: последние ее месяцы были очень мрачными
Археологи говорят: именно на этой жестокой практике держалась вся империя инков...
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Что будет с Азовским морем? Российские ученые просчитали четыре варианта развития событий
Исследователи объяснили, почему при любом раскладе море не будет прежним. Но каким тогда?...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...
Земля... это космическая марионетка: оказалось, что Солнце и Луна могут трясти планету сутками
Сейсмологи рассказали, что наблюдения за космическими приливами, поможет предсказывать мегаземлетрясения, цунами и даже извержения вулканов...
В морском льду Антарктиды протаяла дыра площадью с Португалию. Теперь ученые знают, почему
Эксперты говорят: сбой ледового ритма опасен для Мирового океана и планеты в целом...
Кита лечили тем, от чего обычно умирают: этот эксперимент изменил медицину
Одиннадцатилетняя белуха угасала от неизлечимой болезни, и тогда ученые пошли на рискованные опыты...