Как осьминоги помогут разгадать тайну исчезновения Западной Антарктиды
ДНК осьминогов помогут разгадать тайну разрушения ледяного щита
Согласно новому исследованию, осьминоги Турке, вид головоногих моллюсков, обитающий в Южном океане, могли передвигаться по растаявшему западноантарктическому ледяному покрову около 125 000 лет назад.
Температура на Земле в то время соответствовала сегодняшней жаре. Это может свидетельствовать о приближении очередного периода безледности в регионе, что сигнализирует о грядущем разрушении Западно-Антарктического ледяного щита.
Полученные данные вызывают озабоченность, поскольку они предоставляют очень веские доказательства того, что ледяной покров Западной Антарктики становится нестабильным и разрушается, когда глобальные температуры повышаются более чем на 1,5 ° C выше доиндустриальных и если это потепление будет продолжительным,сказал Тим Найш, палеоклиматолог из Университета Виктории в Веллингтоне в Новой Зеландии.
За последние теплые периоды в истории Земли ледяной покров Западной Антарктики разрушался несколько раз. Те теплые периоды были вызваны колебаниями Земной орбиты, которые изменили количество солнечного света, падающего на планету на протяжении десятков тысяч лет, в отличие от сегодняшнего глобального потепления, вызванного деятельностью человека.
Осьминоги Турке, обитающие на морском дне, населяли этот регион миллионы лет. Отдельные особи живут всего несколько лет, но их ДНК — это временная капсула жизни их предков. Подобно проведению теста 23andMe на человеке, команда проанализировала генетический материал почти 100 осьминогов из Южного океана, хранящихся в музеях и для исследований. Некоторым образцам было несколько десятилетий, и они пришли в негодность, но новая технология генетического секвенирования позволила команде проанализировать геномные данные в более высоком разрешении, чем когда-либо прежде.
Результаты оказались неожиданными. Осьминоги, обитавшие на расстоянии тысяч миль друг от друга по всему континенту — в морях Уэдделла, Амундсена и Росса, были генетически схожи. Сегодня ледяной покров физически разделяет эти моря. Учитывая, что антарктические осьминоги мало путешествуют, маловероятно, что они путешествовали по континенту.
Используя те же типы моделей для проверки прошлых моделей миграции людей, команда смоделировала различные сценарии, чтобы выяснить исторические путешествия осьминогов. Они проверили сотни тысяч вариантов сценариев, в которых ледяной покров был полностью нетронутым, частично разрушенным и полностью разрушился.
Выяснилось, что осьминоги путешествовали прямыми маршрутами между морями после того, как западный ледяной покров полностью растаял, открыв промежутки в скалах между регионами.
Осьминоги находили пути для миграции на протяжении поколений. Когда они мигрируют, они скрещиваются друг с другом, и гены передаются от одной популяции к другой,сказала WP Салли Лау, биолог из Университета Джеймса Кука.
Этот генетический обмен, согласно моделям исследования, произошел в самый последний теплый период, примерно 129–116 000 лет назад, известный как Последнее межледниковье. Во время последнего межледниковья средняя глобальная температура была на 0,5–1,5 градуса Цельсия выше доиндустриального уровня. Уровень мирового океана был на 5–10 метров выше, чем сегодня.
По прогнозам ученых, уровень моря повысится на 30 сантиметров к концу этого столетия. Международный проект, получивший название SWAIS2C, проведет бурение, чтобы обнаружить старые отложения, залегшие подо льдом. Химические сигнатуры в горных породах могут дать ключ к пониманию того, что происходило в окружающей среде в то время, помогая ученым реконструировать реакцию Земли в прошлые теплые периоды.