Биологи СПбГУ первыми в мире изучили улиток из самых северных хемосинтетических сообществ Тихого океана

Хемосинтетические, или восстановительные, сообщества — это морские экосистемы, в которых живые организмы получают энергию из неорганических или простых органических соединений, например из метана. Такие сообщества неравномерно располагаются на дне океана — как правило, в местах геотермальных выходов или скоплений затопленной древесины плотность поселения таких морских организмов велика, несмотря на большую глубину.

Результаты проведенного исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в научном журнале Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography.

Во время экспедиций на научно-исследовательском судне «Академик М. А. Лаврентьев» в 2016 и 2018 годах биологи Национального научного центра морской биологии ДВО РАН впервые отобрали пробы донной фауны в двух хемосинтетических районах Берингова моря: на подводном вулкане Пийпа и метановых сипах Корякского склона Чукотского полуострова. Затем брюхоногие моллюски из этих рейсов были переданы в Санкт-Петербургский университет для изучения биологами.

Вулкан Пийпа — подводный вулкан на глубине от 368–495 метров, зона геотермальной активности, где вместе с выходами смеси вулканических газов также наблюдается повышение температуры воды. Метановые сипы, расположенные на глубине от 400 до 700 метров, напротив, не связаны с вулканической активностью, высачивания метана могут говорить о скоплениях этого элемента в донных отложениях. Это самые северные районы в Тихом океане, основанные на хемосинтезе — способе питания, при котором источником энергии для организмов служат реакции окисления неорганических соединений.

Как отмечает старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Иван Нехаев, во время экспедиции научно-исследовательского судна «Академик М. А. Лаврентьев» в этих районах ученым удалось обнаружить 27 видов раковинных брюхоногих моллюсков — как минимум шесть из них принадлежат к новым для науки видам, а пять видов являются новыми для фауны Берингова моря и прилегающих районов Тихого океана.

В научной работе принимали участие эксперты Санкт-Петербургского государственного университета, Зоологического института Российской академии наук, Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова РАН, Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН. Исследование образцов проводилось на базе Научного парка СПбГУ: в междисциплинарном научном центре «Нанотехнологии», ресурсном центре «Развитие молекулярных и клеточных технологий», а также в центре коллективного пользования оборудованием «Хромас». Работа была поддержана грантом Российского научного фонда № 21-74-00034.

«Примечательно, что девять новых видов были найдены на вулкане Пийпа, среди них два таксона, обитающие только в основанных на хемосинтезе сообществах. Один из них — Parvaplustrum wareni — уже описан нами, описание другого, относящегося к роду морских улиток Provanna, сейчас готовится», — объяснил старший научный сотрудник кафедры прикладной экологии СПбГУ Иван Нехаев.

Причины обилия моллюсков в одной зоне и их малого количества в другой, по словам Ивана Нехаева, могут говорить как о разном возрасте экосистем так и об особенностях их формирования. Большинство обнаруженных видов не имеют полноценной расселительной стадии в своем жизненном цикле, то есть им трудно расселяться далеко на север. Поэтому метановые сипы Корякского склона остаются заселены полностью или преимущественно «фоновыми» видами, которые не могут формировать такие большие агрегации, как на вулкане Пийпа.

По словам эксперта СПбГУ, теперь ученым предстоит определить отличительные черты найденных видов, ведь какие-то их свойства могут быть полезны для понимания эволюции морских экосистем. Изучение отобранного во время экспедиций материала проводилось в лаборатории макроэкологии и биогеографии СПбГУ, а также на специальном оборудовании в ресурсных центрах Научного парка СПбГУ.