Именно это происходит с байкальскими рачками-бокоплавами (отряд Amphipoda). Амфиподы — самая большая и самая разнообразная группа видов в озере (350 видов и подвидов), и все они эндемики. Биологи из Иркутского государственного университета совместно с немецкими коллегами из институтов Объединения им. Гельмгольца описывают в статье в «Scientifc Reports», как на метаболизм разных видов байкальских рачков влияет повышение температуры. Исследователи сравнивали холодолюбивый вид Eulimnogammarus verrucosus с более теплолюбивым E. cyaneus (тоже эндемиком Байкала) и с ещё одним теплолюбивым рачком-бокоплавом Gammarus lacustris, который распространён по всей Голарктике. Оказалось, что при повышении температуры у теплолюбивых рачков усиливается активность ферментов энергетического обмена веществ — тех, что дают организму энергию. Строго говоря, E. cyaneus и G. lacustris способны жить при разных температурах, но в тепле им лучше. А вот у холодолюбивого E. verrucosus активность тех же ферментов при температуре выше 15°С начинает падать. Это объясняет, почему E. verrucosus массово мигрируют на глубину: когда вода у берегов нагревается — они ищут, где прохладнее.
По словам исследователей, большинство современных байкальских эндемиков появились, когда озеро уже было очень холодным. Если речь идёт о холоднокровных организмах, то у них обмен веществ зависит от температуры окружающей среды — сами себя они не греют, так что биохимический аппарат должен подстраиваться под внешние условия. В ходе эволюции ферменты и их регуляторы у бокоплавов научились работать с наибольшей эффективностью именно в холодной воде.
Что это значит в свете климатических изменений? Поверхностные воды Байкала за последние полвека потеплели более чем на один градус. На мелководьях средняя температура растёт ещё сильнее — вода временами прогревается до самого дна. Холодолюбивые эндемики от этого будут чаще мигрировать на глубину. А на их место могут прийти другие, небайкальские виды, что приведёт к перестройке всего прибрежного сообщества. E. verrucosus — самые массовые из бокоплавов мелководья по всему озеру, как по численности, так и по биомассе. Очевидно, в силу своей массовости они служат важнейшим элементом пищевой цепи. Но если на их место придёт какой-то инвазивный вид, то нет гарантии, что те, кто раньше поедал E. verrucosus, смогут перейти на новый корм.
Прежде чужаки не появлялись в Байкале, потому что эндемики были более приспособлены к местным условиям и более многочисленны — они не давали укорениться рядом с собой кому-то другому. Но из-за изменений в условиях обитания эндемики оказываются уже не так приспособлены к жизни здесь, как раньше, и пришлым видам начинает сопутствовать успех. Один из примеров — улитки-прудовики лимнеиды (Lymnaeidae) стали не только вполне обычной, но и порой доминирующей группой моллюсков, причём как на мелководье, так и на некоторых каменистых и обрывистых берегах Байкала.
Экологические коллизии в водах Байкала имеют значение не только в том смысле, что нарушается облик уникального природного объекта. В байкальских бокоплавах живут бактерии, которые могут стать источником новых перспективных антибиотиков. Специалисты Иркутского государственного университета заметили, что если бокоплавов двух видов, Ommatogammarus flavus и O. albinus, выловить с глубины 200 метров, то бактерии с антибиотиками в них есть, а если их выловить с глубины около 300 м, то таких бактерий в них уже нет. Другие виды бокоплавов дают приют бактериям и на глубине 300 м, и даже на глубине более 500 м. Но бактерии бактериям рознь; не все из них могут быть нам полезны. Вполне может быть, что мы лишимся многих потенциальных лекарств, если климатические изменения загонят байкальских бокоплавов на глубину.
Исследование поддержано грантами Российского научного фонда.
