В геномах осьминогов нашли свидетельства предыдущего таяния Западно-антарктического ледяного щита

Таяние Западно-антарктического ледяного щита (West Antarctic Ice Sheet, WAIS), происходящее в наши дни, связывают с глобальным изменением климата. С 1979 по 2017 годы щит потерял около 159 гигатонн массы, а его таяние грозит повышением уровня мирового океана на 3,3–5 м. Неизвестно, таял ли WAIS полностью ранее. Это важно для понимания его чувствительности к изменениям климата. Международный коллектив ученых нашел в геномах антарктических осьминогов Pareledone turqueti свидетельства того, что WAIS действительно полностью таял. Образцы собирали в течение 33 лет, всего их было 96.

При исчезновении WAIS могут открыться морские проходы, соединяющие море Амундсена (AS), море Росса (RS) и море Уэдделла (WS). В результате морские обитатели смешивались бы, что можно наблюдать в геномах их потомков. При формировании нового WAIS эти организмы снова оказались бы изолированными в AS, RS и WS.

Современные представители P. turqueti образуют отдельные популяции, расселенные по всему Южному океану. Были высказаны предположения, что они могут смешиваться благодаря течениям, но доказательств этому представлено не было.

Ученые взяли для анализа осьминогов из AS, RS и WS и проверили, есть ли признаки смешения между этими животными, а также особями, живущими в водах вокруг Южных Шетландских островов (SHE) и Восточной Антарктиды (EA), то есть вне пределов области предполагаемого скрещивания.

Авторы работы проанализировали 163 335 однонуклеотидных полиморфизмов и оценили разницу в частотах аллелей у особей, обитающих в WS-AS-RS, а также в SHE и SA. Статистический анализ данных показал, что чаще всего обменивались аллелями обитатели AS–RS, а также RS–EA и RS–WS (RS и EA находятся близко друг от друга). Если бы обмен генов происходил только благодаря современным течениям, то его не было бы между RS и WS, которые находятся на противоположных концах Западной Антарктики, а между WS–SHE и WS–EA он происходил бы чаще.

Полученные данные лучше всего описываются моделью, согласно которой 3–3,6 млн лет назад WAIS полностью растаял, популяции медуз WS, AS, RS и EA смешивались, а после восстановления WAIS обмен генами стал возможен только благодаря течениям.

Авторы отмечают, что описанные события произошли, когда глобальная средняя температура поверхности Мирового океана была на 0,5–1,5 °C выше, чем в доиндустриальную эпоху. Согласно наиболее достоверным предсказаниям, к 2100 году это значение составит от 1,2 °C до 1,7 °C.

Пингвины эволюционируют медленнее, чем другие птицы