Озеро Байкал — родина многих видов, которые не встречаются больше нигде в природе. Среди зеленых водорослей таких эндемиков больше половины от общего числа: 52,2%. При этом науке пока неизвестно, как проходила эволюция этих водорослей.
В 2023 Байкальский музей Сибирского отделения Российской академии наук представил проект по изучению водорослей родов Draparnaldioides, Ireksokonia и Myxonemopsis. Ученые поставили перед собой задачу изучить филогенетические взаимоотношения и реконструировать «родословную» водорослей, а также расширить информацию об этих байкальских эндемиках и пополнить мировые базы данных по водорослям.
Фонд «Озеро Байкал» поддержал проект в рамках грантовой Программы по сохранению редких, исчезающих и эндемичных видов Байкальской природной территории.
Что из себя представляют эти водоросли?
Зеленые водоросли — это довольно небольшие растения, вегетирующие и размножающиеся круглый год. Эндемики обитают по большей части вдоль открытых побережий Байкала.
Эти водоросли играют важную роль в функционировании фитобентоса Байкала (совокупности растительных организмов, живущих на дне озера). Однако изучать их крайне сложно — Draparnaldioides, Ireksokonia и Myxonemopsis не удается культивировать и содержать в искусственных, лабораторных условиях длительное время.
Ход работ
Экспедиционные работы проводились на реке Ангара. Для отбора водорослей понадобилась помощь водолазов. Однако довезти образцы до лаборатории — задача не менее сложная. Водоросли нужно содержать в холодной байкальской воде и избегать попадания прямых солнечных лучей.
С июня по октябрь с помощью драги и водолазов были отобраны образцы, проведена их гербаризация и экстракция ДНК. В ходе отбора не обошлось без сюрпризов — так, род Myxonemopsis удалось достать в единственном экземпляре в месте, которое ранее не упоминалось как зона его обитания (п. Крестовка).
В ходе работ был поставлен эксперимент — ученые предприняли попытку сохранить водоросли рода Draparnaldioides в условиях уникального аквариумного комплекса на базе Байкальского музея СО РАН, являющегося частью озеро Байкал и не имеющего аналогов в мире. Благодаря этому срок жизни водорослей составил четыре недели.
В лабораторных условиях рекордным сроком считались две недели — при регулярной замене воды и аэрации. К тому же в лабораторных условиях уже через неделю наблюдалась деградация водорослей. Этот эксперимент важен для работ по сохранению эндемичных видов.
Промежуточные результаты исследований
- Всего за период с июля по октябрь отобрано 70 образцов эндемичных видов Draparnaldioides, Ireksokonia и Myxonemopsis. Зафиксированные образцы стали частью постоянной экспозиции музея «Живой мир Байкала под микроскопом».
- С помощью молекулярно-генетического анализа подтвержден таксономический статус 4 видов Draparnaldioides, получены доказательства существования еще одного типа (Ольхонский мофотип).
- Начат биоинформатический анализ полученных данных.
- Информация о байкальских эндемичных водорослях внесена в международную базу водорослей AlgaeBase.
В настоящее время проект еще не завершен — продолжается работа по молекулярно-генетической идентификации отобранных образцов, планируется уточнение таксономического статуса существующих видов и форм, реконструкция их эволюционной истории, а также подготовка рукописи с описанием Ольхонского мофотипа вида Draparnaldioides.
Полученные результаты будут способствовать пониманию механизмов формирования эндемичной байкальской флоры и пополнению международных баз данных информацией о макофитах, играющих важную роль в экосистеме Байкала. Кроме того, результаты исследований будут использованы при проведении экскурсий в Байкальском музее СО РАН, который ежегодно посещают порядка 100 000 человек. Таким образом, эволюция водорослей Байкала перестанет быть загадкой.
28 августа в День Байкала в Байкальском музее запланировано проведение семинара, посвященного жизни и деятельности известного российского альголога Людмилы Александровны Ижболдиной, на котором будут представлены итоги проекта.
Реализация проекта стала возможной благодаря поддержке корпоративного попечителя Фонда «Мир вокруг тебя» компании Siberian Wellness; фондам «Нужна помощь», «Код Добра» и рождественской фандрайзинговой ярмарке «Хорошколы».