У ракушек есть подсказки о том, как изменение климата влияет на глубины океана
Глубокий океан кажется таким далеким, что трудно представить какие-либо антропогенные изменения, которые повлияют на глубоководную жизнь. Еще труднее собрать или изучить доказательства из глубин океана, чтобы определить, какими могут быть эти воздействия.Войдите в ракушку; твердое сидячее существо, похожее на крошечный вулкан, которое прикрепляется к камням, днищу лодок и другим твердым субстратам, где фильтрует океанскую воду, чтобы питаться крошечными организмами. Ракушка содержит подсказки о том, как изменение климата влияет на глубины океана. Выпускник Окинавского института науки и технологий, научный сотрудник отдела морской биофизики Университета Юичи Накадзима недавно изучил два вида глубоководных ракушек в сотрудничестве с отделом морской геномики и Японским агентством морских и земных наук и технологий (JAMSTEC). Он обнаружил генетические данные, свидетельствующие о разнообразии и дифференциации популяций ракушек в двух глубоководных желобах вблизи Окинавы и Марианских островов, и его результаты были опубликованы в Международный журнал молекулярных наук.
Усоногие раки являются очень удобными объектами для изучения, потому что они портативны, хорошо защищены и относительно просты в выделении и секвенировании ДНК. Для этого эксперимента Накадзима изучил два вида глубоководных ракушек, названных Neoverruca sp.1 и Neoverruca brachylepadoformis. Он получил свои образцы во время рейса JAMSTEC, в ходе которого образцы были собраны с помощью аппарата с дистанционным управлением на глубине около 1000 и 3600 метров ниже уровня моря в желобах Окинавы и Марианы соответственно. Затем Накадзима извлек ДНК из ракушек и секвенировал ее вместе с членами отдела морской геномики, отметив различия в генетическом коде, известные как полиморфизмы. Там, где один ракушка может иметь повторяющийся паттерн в длинной последовательности нуклеиновых кислот, другой может иметь другой паттерн повторов. Он сгруппировал сегменты по полиморфизму и выделил 12 отдельных сегментов, называемых микросателлитами. Каждый из этих сегментов с его уникальным кодом можно использовать в качестве генетических маркеров, последовательностей с высоким разрешением, которые позволяют исследователям исследовать почти незаметные различия в генетическом коде, разделяющие два вида.
Идентификация микросателлитных маркеров важна, потому что микросателлиты показывают, как гены передаются и наследуются в популяции. Анализ этих генетических данных может показать генетическое разнообразие населения, которое исследователи могут использовать, чтобы делать выводы о здоровье населения. «Генетическое разнообразие — это показатель вымирания и размера популяции», — объяснил Накадзима. «Более высокое генетическое разнообразие означает здоровую популяцию, но уменьшение генетического разнообразия означает увеличение родства популяций». Родство относится к системам спаривания и взаимодействиям внутри популяции; поведение, при котором гены передаются от одного человека к другому. Увеличение родства означает, что люди в небольших популяциях имеют большую долю своих генов, чем в более крупных популяциях, что снижает генетическое разнообразие популяции. «Генетическое разнообразие необходимо для поддержания популяции», — сказал Накадзима.
Кроме того, микросателлиты также могут показать, мигрируют ли другие популяции в этот район, показывая происхождение новых генов, введенных в популяцию. Это помогло бы объяснить генетическую связь или общие гены между видами ракушек в двух желобах, разделенных более чем тысячей километров океана, где эти ракушки не могут выжить. По крайней мере, ракушки не могут там выжить оседлыми взрослыми особями. В своей молодой личиночной фазе ракушки плывут по океанскому течению и могут мигрировать в другие желоба, передавая свои гены другим популяциям. Знание моделей миграции ракушек позволит выявить движение течений в северо-западной части Тихого океана.
Понимание генетического разнообразия вида или популяции позволяет исследователям не только показать, как движутся течения и как связаны между собой виды, но и предсказать риск исчезновения этого вида. «Мы обеспокоены тем, что глубоководные виды исчезнут», — сказал Накадзима.Используя моллюска в качестве модельного организма, Накадзима может экстраполировать, как другие виды могут жить и как меняется глубоководная экосистема, тем самым предсказывая последствия до того, как виды вымрут.
«Мы знаем, что изменение климата повлияет на поверхность океана», — сказал Накадзима, признав, что долгое время исследователи не были уверены, дойдут ли эти эффекты до глубин океана. В дополнение к изменению океанских течений изменение климата, по-видимому, влияет на морской снег — явление, при котором скопления органического материала собираются в океане и выглядят как пушистые снежинки, а затем падают на дно океана. Морской снег служит пищей для глубоководных падальщиков, но многие морские ученые, включая Накадзиму, обеспокоены тем, что изменение климата изменит количество морского снега, который тонет в океане. «Недавние исследования показали, что волнения на поверхности также будут влиять на глубины моря». Ракушки Накадзимы предлагают необходимое окно, через которое он может увидеть, как величайший экологический кризис нашего времени изменит одну из самых загадочных частей мира.
Дополнительная информация: «Межвидовые, амплифицируемые микросателлитные маркеры для неоверрукообразных ракушек из глубоководных гидротермальных жерл, разработанные с использованием секвенирования нового поколения». Междунар. Дж. Мол. науч. 2014, 15(8), 14364-14371; DOI: 10.3390/ijms150814364
Цитата: Ракушки содержат подсказки о том, как изменение климата влияет на глубины океана (26 ноября 2014 г.), получено 23 ноября 2022 г. с https://phys.org/news/2014-11-barnacles-clues-climate-affecting-deep.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
