Главную тайну планеты почти разгадали

Будущий год может стать временем великих открытий. Ученые-биологи Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики РАН (Архангельск) вместе с геохимиками Университета Тулузы (Франция) составляют ядро экспертной группы, работающей над глобальным проектом в рамках международной коллаборации ConBIOMICS.

В ходе этой работы изучается эволюция пресноводных моллюсков на протяжении последних 250 млн лет. Если гипотеза подтвердится и ученые выведут эволюционную модель, это приведет к масштабным выводам об образовании нынешних континентов нашей планеты – сообщает пресс-служба ФИЦКИА РАН.

Большая группа ученых разных стран (помимо России и Франции также США, Португалии и т.д.) решила проверить, насколько геохимический спектр состоящей из неорганических веществ раковины контролируется организмом моллюска. Биологи предполагают, что наяды имеют встроенный биологический механизм, определяющий накопление химических элементов в раковине.

Создаваемая расчетная модель поможет понять, где возникла группа и каким образом она расселялась в реках разных континентов Земли. 250 млн лет назад на планете был один сверхконтинент – Пангея. Моллюски являются очень древней и медленно эволюционирующей группой. Они заселяли реки постепенно, распространяясь вместе с пресноводными рыбами по мере движения земных пластов распадающейся Пангеи, которые формировали новые континенты.

Детальная информация об этих древних геологических процессах, согласно гипотезе ученых, зашифрована в геномах наяд. Директор ФИЦКИА, член-корреспондент РАН Иван Болотов подчеркивает: пресноводные моллюски – уникальная группа представителей фауны, которая может помочь реконструировать древнейшие биологические и геологические события. Эти животные возникли на Земле в триасовом периоде, еще до расцвета динозавров, которых моллюски с легкостью пережили.

Группа ученых, работающих над этим проектом, собрала объемную коллекцию моллюсков (около 400 видов), обитающих в Евразии (включая Россию), Северной и Южной Америке, Африке и Австралии. Работа по поиску новых, до сих пор неизвестных науке видов не завершена: специалисты продолжат изучение ареалов этих живых существ в труднодоступных районах Южной Америки, Африки, Юго-Восточной Азии и Новой Гвинеи.

Одновременно международный коллектив приступил к изучению связей генетической эволюции моллюсков с геохимией (накоплением элементов) раковины, что необходимо для понимания того, как древних раковинные ископаемые связаны с современными таксономическими группами. Работа ведётся в Миди-Пиренейской лаборатории Университета Тулузы на средства российско-французского гранта, предоставленного Министерством науки и высшего образования РФ и Министерством Европы и иностранных дел Франции.

Собранные учеными образцы находятся в Тулузе. В ноябре – первой половине декабря в лабораториях партнёрского университета работали молодые учёные ФИЦКИА РАН – старший научный сотрудник лаборатории молекулярной экологии и биогеографии Артём Любас и стажер-исследователь Российского музея центров биоразнообразия Анна Класс. Они вели пробоподготовку образцов, необходимую для дальнейшего анализа на высокоточном оборудовании.

Северяне подготовили 250 проб образцов, собранных в России, Мьянме, Таиланде, Австралии, Уганде, Канаде, США, Бразилии и Малайзии. Работа велась под руководством одного из ведущих геохимиков в мире, завлабораторией Университета Тулузы, профессора Олега Покровского.

Пробоподготовка – довольно кропотливый и достаточно ответственный для исполнителей процесс. Он включает фотографирование и взвешивание образцов, а затем их очистку, предварительное измельчение и растирку в мелкую фракцию. Причём измельчение выполняется в специальных агатовых ступках (агат – инертный материал, не подмешивающийся в пробу). Затем следовала подготовка кислотных вытяжек – порошок растворяется в азотной кислоте. На специальном атомно-абсорбционном спектрометре измеряется содержание кальция.

– Содержание микроэлементов анализируется как в размолотой раковине, так и в отобранных из места обитания моллюска воде и донных отложениях, — рассказывает Артем Любас. – Необходимо понять, как происходит поглощение микроэлементов из среды в раковину.

Подготовленные архангельскими учёными 250 проб растворенных образцов будут проанализированы с помощью метода масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Это высокочувствительные приборы, определяющие содержание веществ в крайне низких концентрациях.

По словам Артема Любаса, предварительный анализ минералогического состава раковин дал любопытный результат. Удалось обнаружить присутствие кальцита в некоторых раковинах, хотя считается, что по минералогическому составу двустворчатые моллюски в основном содержат другой минерал – арагонит. Кальцит и арагонит одинаковы по химическому составу, но различаются кристаллическими решётками, и соответственно имеют разные свойства.

Предстоит выяснить, связаны ли различия в минеральном составе раковин с эволюцией моллюсков.