Ученые обнаружили внутренние биологические часы у планктона
Дрейфующая экспедиция «Северный полюс-42» выяснила механизм работы внутренних биологических часов арктического планктона в условиях полной темноты. В пресс-службе Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) сообщили, что даже без солнечного света планктон сохраняет 24-часовой ритм активности.
Ученые собрали данные о концентрации мезозоопланктона и проследили за его суточной активностью. Оказалось, что амплитуда суточного ритма падает примерно втрое, но сам ритм не исчезает. В спектре присутствует и приливный ритм с периодом 10,5–13 часов, который выступает как вторая гармоника и помогает планктону поддерживать биоритм.
Морские планктонные частицы являются критически важными биоиндикаторами состояния арктической экосистемы. Исследователи считают, что обнаруженный механизм меняет логику мониторинга полярных экосистем: теперь ритм жизни подо льдом можно измерять и предсказывать даже там, где солнца нет месяцами. Отдельной находкой стало обнаружение одноклеточного фитопланктона на глубине менее метра подо льдом, природа которого пока неясна и станет темой будущих экспедиций.
В ААНИИ подчеркнули, что открытие меняет представления о высокоширотной полярной экосистеме и жизни в подледном океане. За период исследований было записано и обработано более 58 тыс. подводных голограмм, из которых ученые отобрали проверенный набор, включающий почти 2,8 тыс. изображений морских частиц основных арктических таксонов. Этот массив будет использован для обучения нейросетей, распознающих планктон.
Оборудование для исследований — подводный зонд DHC-FOCL с цифровой голографической камерой — разработали ученые Томского государственного университета. Зонд опускали через прорубь во льду на глубину до 50 метров, что позволяло фиксировать частицы и получать их изображения без вмешательства в жизнедеятельность.
Экспедиция «Северный полюс-42» (СП-42) стала продолжением программы дрейфующих исследований в высоких широтах Арктики, основанной советскими учеными. Первая станция начала работу 21 мая 1937 года, и с тех пор было организовано 40 таких экспедиций. В 2013 году программу приостановили из-за критического состояния льда, но в 2022 году возобновили на новом уровне — с использованием ледостойкой платформы «Северный полюс», которая обеспечивает круглогодичные исследования в высоких широтах Северного Ледовитого океана.