Как во вселенной Байкала бьются эндемики и космополиты

Байкал — уникальная экосистема, живущая по своим законам. Но правда ли, что из-за сточных вод, туристов и изменения климата он находится на грани катастрофы? Корреспондентка Plus-one.ru Анастасия Троянова отправилась к великому озеру, чтобы узнать, кто обитает в его водах и что угрожает байкальской флоре и фауне.

Листвянка

Когда я сообщала друзьям, что еду на Байкал, они были уверены, что Россия вот-вот лишится своей пресноводной жемчужины. И я думала, что буду рассказывать о невидимой битве байкальской флоры и фауны с человеком — и как первые проигрывают всухую. Но, общаясь с учеными, я поняла: не все так однозначно. А еще — нельзя судить о живучести Байкала, не побывав на его берегах.

Сколько обитателей в Байкале

Байкал населяют более 3,5 тысяч видов растений и животных. Из них от 60 до 80% — эндемики, то есть организмы, обитающие только здесь и больше нигде в мире. Впрочем, сегодня исследован лишь прибрежный слой озера.

Дно Байкала изрезано подводными скалами. Их называют свалами — вертикальные стены резко уходят от мелководья на сотни метров в глубину. Изучать их сложно, а ведь именно тут — в самых потаенных уголках и пещерах — могут скрываться неизвестные виды.

«Мы не знаем, кто населяет эти обрывы, хотя жизнь там есть, и ее должно быть много. Современные исследовательские приборы, даже подводные дроны, не позволяют изучать вертикальные склоны», — объясняет директор НИИ биологии Иркутского государственного университета (ИГУ), профессор Максим Тимофеев.

По оценкам ученых, в Байкале как минимум в три раза больше обитателей, чем их обнаружено на сегодняшний день.

Мы встретились с Максимом Анатольевичем в поселке Большие Коты, который находится в Иркутском районе, недалеко от туристической Листвянки. Здесь, на самом берегу Байкала, расположена Биостанция ИГУ, где проходят занятия студентов и школьников, берутся пробы воды в озере и хранится архив образцов фито- и зоопланктона за 76 лет постоянных наблюдений.

Вся жизнь Максима Тимофеева связана с Байкалом — тут прошли его детство, студенчество, а теперь он ведет здесь свою научную деятельность. Кажется, он знает об озере все и может рассказывать о нем бесконечно.

1 / 0

У озера есть суперспособности

Жизнь в Байкале распространена по всей котловине — даже в самой глубокой точке обитают высокоразвитые организмы. Это связано с повышенным содержанием кислорода, который насыщает не только поверхностные, но и нижние слои озера. В большинстве других водоемов, например в «родственном» Байкалу древнем африканском озере Танганьика, живительный газ не проникает глубже, чем на 100 метров. Дальше идет мертвая сероводородная зона, где обитают лишь бактерии. Однако у Байкала все иначе — благодаря уникальному механизму перемешивания воды.

«На Танганьике нет зимы. А на Байкале дважды в год — поздней осенью и ранней весной — верхние слои озера проходят точку +4°C. При этой температуре пресная вода имеет наибольшую плотность. Поверхностные слои становятся тяжелее глубинных, которые имеют постоянную температуру +3,5°C, и устремляются вниз, выталкивая воду со дна наверх. Опускаясь, насыщенные кислородом верхние слои позволяют дышать и развиваться многочисленной глубоководной фауне», — объясняет Максим Тимофеев.

Еще одна суперспособность Байкала — самоочистка. Чтобы она работала штатно, все звенья экосистемы должны взаимодействовать слаженно. Благодаря перемешиванию и высокому содержанию кислорода отмершие организмы быстро окисляются и разлагаются, не вызывая помутнения вод. Естественным фильтром служат болотистые дельты впадающих в Байкал рек. Например, устье Селенги задерживает на входе в озеро часть промышленных стоков, сбрасываемых в реку. Но все же главными чистильщиками считаются уникальные существа, населяющие Байкал по всей его толще.

Цари байкальской фауны

Самая многочисленная группа байкальских организмов — ракообразные. В особенности — амфиподы, они же бокоплавы или разноногие рачки. Сегодня учеными описано более 350-ти их видов и подвидов — все они считаются эндемиками.

«Совершенно непонятно, как в одном водоеме образовалось так много рачков-амфипод, — удивляется директор НИИ биологии ИГУ Максим Тимофеев. — Для Байкала характерен взрывной эволюционный процесс, а некоторые группы организмов сформировали „пучки“ близкородственных видов. За каких-то 2-4 миллиона лет появилось немыслимое количество амфипод, и ученые продолжают открывать новые виды».

1 / 0

Бокоплавы уникальны еще и тем, что занимают разные экологические ниши в Байкале, говорит младший научный сотрудник НИИ биологии ИГУ Дмитрий Карнаухов. «Кто-то из них живет в поверхностном слое, кто-то — на дне, одни питаются лишь растительными организмами, другие — едят падаль или паразитируют на амфиподах-собратьях», — поясняет Дмитрий.

Однако большинство бокоплавов обитает на дне — именно они самые уникальные. Байкал — единственное место на планете, где существует пресноводная глубоководная фауна.

Почти дистиллированная, насыщенная кислородом холодная вода Байкала создает суровые условия для жизни. Однако эндемичные организмы приспособились к ним.

«Ученым известен парадокс: все аэробные организмы дышат кислородом, но он же их разрушает. От этого спасает антиоксидантная система — ее нарушения считаются одним из маркеров старения и патологических воспалительных процессов. Если понять, как именно байкальская фауна справляется с постоянным повышенным оксидативным стрессом, можно использовать эти знания в биомедицине (в борьбе с онкологическими заболеваниями и старением. — Прим. Plus-one.ru)», — уверен Максим Тимофеев.

Глубоководные падальщики, питающиеся упавшим на дно «мусором» и погибшими от инфекций организмами, научились бороться с болезнями, вырабатывая защитные вещества. В перспективе эти эндемики могут подарить человечеству новые антибиотики, ведь бактерии становятся все устойчивее к современным противомикробным средствам.

Поэтому Байкал — полигон не только для теоретических исследований, но и для отработки биотехнологий.

Как изучают флору и фауну Байкала

С 1945 года раз в две недели сотрудники НИИ биологии ИГУ берут пробы в 2 км от берега, напротив поселка Большие Коты. Цель ученых — непрерывные исследования состояния воды и планктона. Проект «Точка № 1» внесен в Книгу рекордов России как самый длительный экологический мониторинг в истории отечественной науки.

«После отбора пробы привозят в иркутскую лабораторию, отстаивают две недели, сливают, концентрируют, а затем анализируют численность и видовое разнообразие фито- и зоопланктона под микроскопом, — рассказывает старший научный сотрудник НИИ биологии ИГУ Ольга Русановская. — Состояние планктонного сообщества, являющегося основой экосистемы озера, помогает понять, что происходит с Байкалом».

1 / 0

Ольга уже более 10 лет участвует в проекте «Точка № 1». По ее словам, все изменения в озере цикличны: «Какие-то виды могут пропасть на 4-5 лет, а потом вернуться. Как любая экосистема, Байкал стремится к равновесию — пытается сам себя отрегулировать. Доминирование определенных видов дает сигнал об изменениях в окружающей среде — и естественных, и антропогенных. Но в целом состав фито- и зоопланктона остается постоянным». Впрочем, Ольга оговаривается: пробы берутся в открытой части Байкала, где человеческое воздействие минимально.

Кроме того, ученые обнаружили, что озеро нагревается из-за глобальных климатических изменений. За 76 лет среднегодовая температура поверхностных вод Байкала повысилась более чем на градус. Такой скачок угрожает холодолюбивым обитателям озера. «Происходит постепенное замещение байкальских эндемиков видами-космополитами», — поясняет Максим Тимофеев.

Рост температуры в прибрежной зоне уже заставляет рачков-амфипод массово мигрировать на глубину, в приятную прохладу. А еще озеро захватили обычные улитки-прудовики! «За 20 лет на наших глазах прудовик встроился в местную экосистему, а в некоторых заливах стал доминирующим видом среди моллюсков. Это яркий пример, как вселенец-космополит „размыл“ коренную фауну», — сетует Тимофеев.

Связанные пищевой цепью

«Байкал следует рассматривать как большой дом, который населяют многие организмы. Задача ученых — понять взаимоотношения жильцов. Если мы потеряем хотя бы одно звено, отношения между соседями нарушатся, пищевые цепи разорвутся. Из-за утраты биоразнообразия уникальное озеро может стать обыкновенным водоемом», — объясняет Екатерина Говорухина, доцент кафедры зоологии беспозвоночных и гидробиологии биолого-почвенного факультета ИГУ.

Одно из неотъемлемых звеньев байкальской пищевой цепи — крохотные рачки вида эпишура. Этот эндемик населяет толщу воды и составляет до 70% биомассы зоопланктона. «Раньше считалось, что эпишура „очищает“ воду. Но потом выяснилось, что роль этого рачка — служить источником питания для других „жильцов“ озера», — говорит Екатерина.

1 / 0

Макрогектопус Браницкого — единственный в мире вид пресноводных амфипод, обитающий в толще воды. «Убрать его — и рыбе будет нечего есть. Замены макрогектопусу нет — остальные амфиподы большую часть времени проводят на дне. Одной эпишуры крупным рыбам не хватит. И они начнут питаться мальками других рыб», — переживает Екатерина.

А еще в озере обитают равноногие ракообразные — изоподы. «Их здесь шесть эндемичных видов — больше, чем во всех остальных местах России», — добавляет Дмитрий Карнаухов.

Другая уникальная группа организмов — бактерии, играющие важную роль в очищении Байкала. В озере существует немало выходов нефти и газа. По оценкам ученых, под дном чистейшего в мире водоема залегает 250-300 млн тонн черного золота. «Но даже если нефть выйдет на поверхность, она не распространится по всему озеру. Все потому, что есть группа бактерий, перерабатывающая углеводороды», — объясняет Екатерина. Водятся в озере и бактерии, убивающие кишечную палочку и стафилококк.

Вымирания нет

Ученые уверяют, что больших проблем у озера нет, есть локальные — в прибрежных зонах Байкала.

«Говорить о катастрофической гибели флоры и фауны, масштабном загрязнении и отравлении Байкала — неправильно. Экосистемные нарушения есть в отдельных районах вблизи крупных городов вроде Северобайкальска, деревень, объектов туристической и промышленной инфраструктуры. Однако населенные территории занимают лишь несколько процентов от общей протяженности побережья», — говорит Максим Тимофеев. По его словам, существующие проблемы — в первую очередь дело рук человека, во вторую — климатических изменений, которые усиливают антропогенное воздействие.

По мнению Екатерины Говорухиной, если бы на прибайкальской территории грамотно развивалась инфраструктура, экосистеме озера ничего бы не угрожало. «Существующие законы не выполняются и, более того, противоречат друг другу. Один призывает развивать инфраструктуру, другой — запрещает эту деятельность. Туризм развивается стихийно, очистных сооружений нет, либо им требуется реконструкция, флоту некуда сливать свои отходы. Уменьшить антропогенный пресс на экосистему Байкала удастся только при совместной работе федеральных и региональных властей, туристического сообщества и экологов».

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.

Автор текста и фото

Анастасия Троянова