Вчера у случилось два радостных события: во-первых я закончил свой челендж, суть которого была сделать пять тысяч отжиманий за минимальный срок, а во-вторых вышла большая статья, одна из серии, над которой я работаю последние два года. Пока нет официального пресс-релиза, я немного расскажу о ней здесь.
Сама статья, кстати, вот – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967064522001497

Это исследование про улиток, обитающих в хемосинтетических сообществах Берингова моря, но на этот раз уже не в затопленном лесу, а в метановых сипах и чёрных курильщиках. Всего в этом море известно два таких района (соответсвенно один сиповый, один – гидротермальный) и оба были впервые полноценно исследованы экспедициями на судне Академик Лаврентьев, которое принадлежит Национальному научному центру морской биологии во Владивостоке. После долго разборки этот материал попал ко мне, в питерскую лабораторию где не менее долго и тщательно изучался (и ещё будет).
⬇️ #хемосинтез #Арктика #пацифика

⬆️ Часть 2
На всякий случай напомню: гидротермальная зона, это место, где из земли выходит и тепло и вулканические газы; холодные сипы - выходы только газов, причём, как правило не вулканического происхождения. В нашем случае мы исследовали фауну в районе выходов метана у потенциального газоконденсатного месторождения. То есть газ ищут там в том числе и по ракушкам моллюсков, характерным для таких моллюсков. На фото, сделанном британским подводным роботом Comanche-18, во время экспедиции в Берингово море как раз один из изученных сипов. Газ непосредственно выходит в местах, где есть белый налёт, похожий на снег. Только это не снег, а колонии бактерий.
⬇️ #хемосинтез #Арктика #пацифика

⬆️ Часть 3
Оба района являются самыми северными в Тихом океане и одними из самых северных в мире экосистем своего типа, заселённых специфичной фауной. В общей сложности в обоих районах мы нашли 26 видов, по крайней мере, шесть из них – новые для науки, только один из которых мы успели описать, над остальными ещё работаем. Кроме того, пять видов являются новыми для фауны Берингова моря и/или Тихого океана.

Вот, кстати таблица с видовым составом по станциям. Просто обратите внимание, что несмотря на большие усилия нескольких супер квалифицированных специалистов из нескольких институтов, далеко не всех удалось точно определить (напоминаю, что у правильно и точно определённой улитки всегда два слова в названии и отсутствуют сокращения типа “sp.” или “cf.”). Это реальность работы с плохо изученными фаунами, где вероятность найти новый вид примерно равна, а иногда и больше, чем встретить уже описанный.
⬇️ #хемосинтез #Арктика #пацифика

⬆️ Часть 4
Вот два графика. На них по вертикальной оси число видов, а по горизонтальной – число собранных экземпляров улиток. Зачем они нужны и что могут сказать исследователю?
Красная линия первого графика меняет своё направление: если начале она резко устремляется ввысь, то потом становится почти горизонтальной. Это значит, что в самом начале исследования, когда мы ничего не знаем о фауне региона, почти каждый вновь собранный экземпляр относится к новому виду, но потом нам всё чаще и чаще начинают попадаться уже известные виды, к которым относились и предыдущие улитки.
⬇️ #хемосинтез #Арктика #Пацифика

⬆️ Часть 5
Это, примерно, как не глядя доставать конфеты из пакета, с миксом разных вкусов - сначала новые вкусы будут попадаться чаще, но потом, поскольку их число ограничено, они начнут повторяться. Когда новые вкусы перестанут попадаться вовсе можно будет сделать вывод о том, что ничего нового в этом пакете нет. Примерно такой же логикой мы руководствуемся и при изучении биологического разнообразия. Поэтому когда кривая становиться практически горизонтальной, мы делаем вывод о том, что мы знаем почти всё о видах, которые живут в каком-то сообществе. Но только почти – на практике всегда остаётся вероятность, то что какой-то очень редкий вид в наше поле зрения не попал, поэтому кривая никогда не становится полностью горизонтальной.

На втором графике красная линия только устремляется вверх, но никак не хочет становиться горизонтальной. Это говорит о том, что видов в этом сообществе гораздо больше и чтобы всех их найти нужны дополнительные исследования.

Эти графики – один из важных результатов исследования сообществ улиток Берингова моря (о нём смотри в предыдущей серии постов). Первый график построен для гидротермальной зоны вулкана Пийпа, где было собрано много экземпляров (377), но все они относились к девяти видам, а второй – для метановых сипов, где было мало экземпляров (53), но зато видов нашлось в два раза больше (18).
То есть на подводном вулкане очень высокая плотность одинаковых моллюсков, это примерно как заросли крапивы на пустыре – они очень густые, но представлены по сути одним видом. Сипы больше напоминают полянку в лесу – там растёт много видов растений, но они не образуют таких густых и высоких (и колючих ещё 😣) зарослей, как крапива.

Первый тип разнообразия маркирует сообщества, находящиеся в «стрессовых» условиях, например трансформированных действием человека, либо просто экстремальных для данной группы организмов. То есть там обитают только те, кто смог приспособиться к стрессовым факторам, таких всегда меньше. Зато вся среда обитания в их распоряжении и они легко подавляют чахлых конкурентов из числа менее адаптированных видов. Действительно обитать в гидротермальной зоне гораздо тяжелее, чем в районах выхода метана.

С другой стороны другие «метановые» экосистемы как правило не похожи на «фоновые» (где нет никаких возможностей для хемосинтеза), и условия обитания там всё равно специфические, требующие адаптаций. Но ни одного вида «специальных» хемосинтетических улиток мы там не нашли (в отличие от гидротерм вулкана Пийпа, где их несколько). Вероятно, свою роль тут играет невозможность заселения сипов адаптированными к ним улитками. Метановые сипы находятся в северной мелководной части Берингова моря, обмен специализированными фаунами как с Тихим, так и с Северным Ледовитым океанами в силу географического положения там может быть затруднён. К тому же вообще нет уверенности что Арктика хотя бы в теории может выступать «донором» такой фауны, потому что её там пока не находили. Поэтому сиповые районы и заселены обычными видами, которые обитают в округе и в отсутствии конкуренции вполне комфортно существовать, правда в ограниченных количествах.

Пока это всё неточно, сейчас мы заняты проверкой возможностей обмена фауной между разнымы хемосинтетическими экосистемами Тихого океана, чтобы понять кто из видов когда и куда мог заселиться. Сейчас самый эффективный метод для этого – сравнение генов у разных родственных улиток. Но об этом когда-нибудь потом.
⬇️ #хемосинтез #Арктика #Пацифика

Отвлекаясь на происходящее вокруг (а оно, увы, бьёт ключом по голове) я давно ничего сюда не писал. Исправляюсь. Мы все знаем, что когда на островах в океане часто живут эндемичные (то есть нигде более не встречающиеся) виды, что связано с их длительной изоляцией от материковых популяций). Однако, чтобы изоляция превратила отдельную популяцию во что-то действительно особенное нужно длительное время. Острова в Арктике хоть и произошли давно, но от последнего оледенения избавились недавно – как правило не более десяти тысяч лет назад (а некоторые и до сих пор не избавились и на них лежат ледники 🥺). Для эволюции это очень небольшой срок, поэтому если там и есть эндемики, то они явно как-то смогли пережить оледенение. Такое иногда случается, особенно когда ледник почему-то не может полностью покрыть территорию острова, как это было например в Исландии (из-за геотермальной активности) или на Новой Земле (до некоторых районов он просто не дошёл).

История фауны арктических островов очень важна. Дело в том, что редкие виды и экосистемы, нуждаются в гораздо большей охране и большем внимании при хозяйственной деятельности (например – добыче полезных ископаемых), чем широко распространённые. В последнем случае популяция может быть восстановлена из другой части ареала, а в первом – уже нет.
⬇️ #Арктика #пресноводное

⬆️ Часть 2
У нас была серия публикаций, посвящённых пресноводной фауне арктических островов, а сейчас она дополнилась ещё одной – про остров Колгуев (https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49581419). Если кто не знает – он находится в юго-восточной части Баренцева моря (см карту), покрыт тундрой и имеет плоский рельеф.
⬇️ #Арктика #пресноводное

⬆️ Часть 3
Мало того, что мои соавторы нашли необычайно высокое для высоких широт разнообразие пресноводных моллюсков (аж целых 22 вида, при том, что во всей Арктике их 104 вида), так ещё и смогли сделать предварительный филогенетический анализ для двустворок семейства Sphaeridae, который показал что по крайней эти моллюски не отличаются от материковых.

Тем не менее само по себе высокое разнообразие моллюсков скорее говорит о том, что кто-то из них мог и пережить оледенение (всё-таки северные удалённые территории заселяются медленно, и на других островах Северного ледовитого океана обитает обычно только 2-3 вида).

И вот ещё одна загадка – улитка Ladislavella terebra. Этот вид вообще имеет странный ареал, который разбит на две части – запад Европы и Сибирь, при том что в восточной Европе вид отсутсвует. По рабочей гипотезе его популяция была разделена на две как раз во время последнего (или серии последних) оледенений и с тех пор её западная и восточная часть не соединились. И вот есть одна странная находка как раз посередине между этими районами - на острове Колгуев. Странная, потому что с одной стороны она одна из самых северных, с другой – вид нашли не мы в рамках нашего исследования, а собрал его французский путешественник Чарльз Рабо в конце 19-ого века и раковину мы извлекли из музейных коллекций Гётеборга. То есть даже возможности проверить степень изоляции островной находки от «западной» и «восточной» популяций Ladislavella terebra нет.
⬇️ #Арктика #пресноводные

⬆️ Часть 4
Вот так выглядит ареал Ladislavella terebra (взято отсюда – http://www.malaco.de/Sonderdrucke/04_Vinarski_et_Gloeer-Ga lba_occulta.pdf)
⬇️ #Арктика #пресноводное

⬆️ Часть 5
Вот, кстати, те самые раковины из музея Гётеборга.
#Арктика #пресноводное

Для тех, кто предпочитает телеграм-каналам официальные новости – вот, хоть и с большим запозданием пресс-релиз о нашей статье, посвящённой улиткам из хемосинтетичесикх зон Берингова моря https://spbu.ru/news-events/novosti/biologi-spbgu-pervymi-v-mire-izuchili-ulitok-iz-samyh-severnyh

P.S. Напоминаю что на Дне текст, хоть и менее сухой, но не менее интересный и появился уже месяц назад – https://t.me/bottom_bottom/36. Иными словами хочешь быть первым – будь на Дне!
#хемосинтез #арктика

Очень люблю, когда получается сделать красивое название доклада

Сотрудники Зоологического института РАН знают толк в развлечениях 😆

Очень личная, но арктическая история

Сейчас редактирую свою статью, написанную по материалам экспедиции на Новую Землю (это такой архипелаг в Арктике) в 2018 году.
Предшествующие 2015 и 2016 года были самыми сложными для меня (по крайней мере до сих пор), днём я обычно занимался никому не нужной псевдонаучной работой, а вечерами и ночами писал диссертацию (такое себе) и статьи (были действительно клёвые). Закончилось это всё фееричный выгоранием. Это я сейчас понимаю, что это было оно, а тогда меня просто накрыла чёрная пелена и, несмотря на то, что очень напряжённый труд дал свои плоды (у меня появился первый грант, я прыгнул выше головы в уровне своих публикаций, защитил диссертацию и нашёл другую работы и даже пришёл в удовлетворительную физическую форму) вообще никаких положительных эмоций это не приносило, а отрицательные были статичны и мало зависели от происходящего снаружи.

В 2018 же я отправился в экспедицию на Новую Землю с «Арктическим плавучим университетом» на судне «Профессор Молчанов». Иногда судно подходило к земле, тогда значительную часть участников экспедиции возили лодками на берег потому что многие исследования были связаны именно с наземными экосистемами (например там были специалисты по изучению почв, фауны пресноводных водоёмов и даже мусора, который выкидывало на берег в этой глуши 😳). Пока все топтали землю, я на лодке в сопровождении одного-двух членов судового экипажа при помощи небольшого трала собирал улиток в море. После этого мы возвращались на судно, а лодка шла забирать людей с берега.

И вот у самой северной точки Новой Земли – мыса Желания мы закончили работу и решили возвращаться на корабль. Но на то он и мыс Желания, чтобы так просто от себя не отпустить. В детстве и студенчестве я много читал про Арктику и конкретно про это место, много раз видел его на карте и, конечно, было бы здорово записать себе, что я там был. Мы по рации запросили разрешение у начальства на судне можно ли нам подойти к берегу и высадиться, но нам запретили. Это не было каким-то капризом – любое действие в Арктике сопряжено пусть с небольшим, но риском, особенно выход на безлюдный берег – из-за белых медведей. Тем не менее мне вдруг стало прямо до слёз обидно – как так, мыс был в нескольких сотнях метров, но почему-то туда нельзя? И ведь вероятно это первый и последний раз в жизни когда я вообще оказался так близко к нему 🥹🥹🥹. Такая обида была чем-то новым (скорее – хорошо забытым старым) для меня, она была сильной, но не депрессивной, как всё что я испытывал до этого. Вместо привычной апатии мне хотелось прыгнуть за борт и добираться до земли вплавь. Долго, правда это не продлилось потому что высадку всё же разрешили. Полулёжа на палубе прыгающей по волнам шлюпки я даже больше думал не о пережитом потрясении. Странной была не сама эмоция, а внезапное понимание, что я могу её пережить, а вот раньше не мог.

А на берегу я выкурил доминиканскую сигару, привезённую из Китая и отказался продавать водку швейцарскому негру, но это уже другая история.
🔻
#Арктика #личное