Камчатские ученые изучили гольцов, переживших несколько ледниковых периодов

Как сообщили ИА «Кам 24» в Кроноцком заповеднике, летом 2020 года на древнем водоеме, который образовался после падения метеорита, побывала экспедиция резервата и Российской академии наук. Ученые собрали пробы тканей всех групп палий – эндемичных пресноводных рыб. В лаборатории ихтиологи изучили их основные биохимические характеристики и реконструировали специфический метаболизм каждой из исследованных групп.

Среди озёр арктической Чукотки особое место занимает Эльгыгытгын – затопленный древний метеоритный кратер с экстремально суровыми условиями обитания для рыб. Арктические гольцы, наиболее типичные представители ихтиофауны озера, представлены здесь тремя группами. В глубине озера обитает реликтовая длинноперая палия, пережившая несколько ледниковых периодов. Толщу вод населяет мелкая малоротая палия – главный объект охоты боганидской палии, достигающей массы более 10 килограммов.

«Генетически эти гольцы различаются между собой сильнее, чем подобные группы из других озерных систем северных широт. Мы предполагаем, что предки у трёх палий были разные, они независимо вселились в озеро, а современный облик рыбы обрели в результате долгой конкуренции за пищу и места нереста. В современных условиях ни одна из трёх групп не выходит в вытекающую из озера реку, однако их предки, скорее всего, вели речной (ручьевой) образ жизни. Рыбы, попавшие в озеро, сильно изменили свою физиологию: способность выживать в постоянно меняющейся среде текущих вод они поменяли на навыки добывать разреженный корм в стабильной среде огромного водоёма», – сообщил научный сотрудник Кроноцкого заповедника Григорий Маркевич.

По его словам, в своей эволюции эти рыбы превзошли многих животных на Земле, включая человека. Предок малоротой палии подавил свою гормональную и метаболическую активность, перешёл к малоподвижному образу жизни и замедлил рост тела. Эта рыба не способна эффективно запасать питательные вещества в организме. Концентрация задействованной в энергообмене глюкозы всю жизнь остаётся в крови на низком уровне; специфических белков, отвечающих за транспорт питательных веществ в крови, мало.

Предок боганидской палии наоборот повысил уровень гормонов щитовидной железы и резко усилил скорость обмена веществ. Питание калорийной пищей (рыбой) позволило накапливать жиры в мышцах. К старшему возрасту жирность мяса боганидской палии достигает трети массы тела. Жиры используются как энергоресурс для быстрого плавания и противодействия чрезмерному охлаждению организма.

Реликтовая длиннопёрая палия отличается чрезвычайно специфическим метаболизмом. Запасные жиры составляют до половины массы мышц, в крови циркулирует аномально много липо-протеинов –специальных белковых комплексов, транспортирующих жиры по организму. Из-за них кровь выглядит белёсой, а не ярко-красной. Такая физиология чрезвычайно редко встречается у животных – аналогичные адаптации обнаружены лишь у отдельных представителей глубоководной фауны. Хотя реликтовые глубоководные палии ведут малоподвижный образ жизни, в их крови повышен уровень гемоглобина. В современных условиях вся толща озёрных вод насыщена кислородом, и избыток гемоглобина кажется бесполезным. Скорее всего, эта особенность сохранилась со времён ледникового периода, когда длиннопёрая палия выживала подо льдом практически без кислорода десятки тысяч лет.

«Фундаментальные исследования – одна из задач сотрудников особо охраняемых природных территорий. Изучение обмена веществ эндемичных арктических гольцов имеет практическое значение. В России развивается бассейновое и садковое разведение этих лососевых рыб. По сравнению с традиционными объектами лососевой аквакультуры, например, такими, как сёмга, гольцы имеют преимущество при выращивании в условиях Крайнего Севера. Им не страшны холода. Анализ физиологических особенностей гольцов из озера Эльгыгытгын с экстремально суровыми условиями среды обитания поможет понять границы их экологической гибкости и оптимизировать биотехнологии разведения. То есть изучение эталонных экосистем, не подверженных воздействию человека, поможет развитию экономики страны», – отметила начальник научного отдела Кроноцкого заповедника Дарья Паничева.