Российские и норвежские ученые из Института биологии Карельского научного центра РАН, Арктического университета Норвегии (UiT, г. Тромсо, Норвегия) и Международного центра арх. Шпицберген (UNIS, г. Лонгийр, Норвегия) обобщили и впервые представили результаты многолетних научных исследований о биохимических механизмах адаптациях с участием липидов у
Как известно, водные экосистемы Арктики и Субарктики называют «липид-зависимыми», так как накопление достаточного количества липидов (жиров) в течение короткого, но высокопродуктивного арктического лета — это залог успешной зимовки. Одним из любимых объектов исследования лаборатории экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН является морской донный вид рыбы — пятнистый лептоклинус (Leptoclinus maculatus), ранее называемый пятнистый люмпен, из семейства Стихеевые (Stichaeidae). Пятнистый лептоклинус играет важную экологическую роль в арктических пищевых цепях, являясь источником пищи для морских рыб, птиц и млекопитающих (тюленей). Эта небольшая по размерам рыба северных морей — типичный представитель ихтиофауны акватории архипелага Шпицберген. В ходе жизненного цикла пятнистый лептоклинус постепенно мигрирует от поверхностных слоев воды к донным. Молодь рыбы отличается от взрослой особи по
Липидный мешок у личинки пятнистого лептоклинуса. Фото: Мурзина С.А., Пеккоева С.Н. Для справки: впервые липидный мешок был обнаружен американскими учеными (DeVries, Eastman, 1978; Clarke et al., 1984; Eastman, DeVries, 1989) у антарктических рыб. Однако, расположение мешка и его адаптивная функция различается, так, у нототениевой рыбы антарктической серебрянки (Pleurоgramma antarcticum) липидный мешок прежде всего выполняет функцию поддержания плавучести.
Российские и норвежские ученые из Института биологии КарНЦ РАН, Арктического университета Норвегии (UiT, г. Тромсо, Норвегия) и Международного центра арх. Шпицберген (UNIS, г. Лонгийр, Норвегия) представили результаты многолетних совместных научных исследований пятнистого лептоклинуса в разные сезоны года, в том числе и по описанию особенностей липидного обмена. Так,выяснено, что «липидный мешок» представляет собой систему полостей, наполненных липидами, где внутренний слой стенок — это многоядерный симпласт, выполняющий трофическую (питательную) функцию. Такой симпласт — это уникальная структура, которая описана учеными впервые.Работы по описанию липидного мешка осуществлялись с привлечением партнеров, специалистов эмбриологов из
Также ученых интересовала кормовая база лептоклинуса. Сезонные изменения соотношения жирных кислот отражают сезонные изменения видового состава копепод (зоопланктон) — основного кормового объекта лептоклинуса. Было обнаружено, что для лептоклинуса характерны сезонные колебания полиненасыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в липидном мешке и мышцах, что отражают связь с весенним цветением фитопланктона, а в процессе роста молоди происходит смена кормовой базы на копепод, что совпадает с появлением зоопланктона в среде. Такую «синхронизацию» для лептоклинуса можно рассматривать как ключевой этап, обеспечивающий пополнение этого важного арктического вида рыб в условиях Арктики и поддержание его численности.
Схема пищевых взаимоотношений от фитопланктона к зоопланктону и далее к молоди пятнистого лептоклина (L3 стадия развития)
Исследования будут продолжены и сосредоточены в том числе на изучении возможности биосинтеза длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот разновозрастной молодью лептоклинуса в разные сезоны года в Арктике.
Светлана Мурзина (д.б.н., рук. проекта со стороны РФ) и Светлана Пеккоева (к.б.н., ответственный исполнитель проекта) в рейсе, январь 2014 г. Фьорд Конгс-фьорд, о. Западный Шпицберген, НИС Helmer Hanssen (UiT, Norway)
Сотрудники лаборатории экологической биохимии КарНЦ РАН (исполнители проекта) за работой
Светлана Мурзина и Светлана Пеккоева в лаборатории экологической биохимии ИБ КарНЦ РАН. Фото опубликовано в
Взрослые особи пятнистого лептоклинуса. Фото: Мурзина С.А.