Секрет выживания голомянки на глубине Байкала

Сотрудники Байкальского музея СО РАН совместно с коллегами из Карельского научного центра РАН изучили липидный состав малой голомянки и установили, каким образом изменения жирового обмена позволяют этой эндемичной рыбе приспосабливаться к различным условиям среды. Результаты работы опубликованы в Telegram-канале «Кругобайкальская наука».

Малая голомянка, обитающая только в Байкале, лишена плавательного пузыря, а её тело почти прозрачно. При этом доля жиров в организме может превышать 30%. Жиры выполняют несколько функций: они служат источником энергии, обеспечивают плавучесть и термоизоляцию, а также помогают рыбе выживать в экстремальных условиях глубоководья.

В ходе исследования было проанализировано более 40 образцов мышечной ткани и целых особей голомянки. Рыб изучали как в естественной среде озера, так и после их перемещения в аквариумы. Выяснилось, что в зависимости от физиологического состояния у голомянок формируются различные липидные профили, что связано с изменениями в клеточных мембранах и интенсивностью обмена жиров.

Липидный обмен у голомянки регулируется на двух уровнях. Ученые обнаружили изменения как в соотношении отдельных классов липидов (сфингомиелина, эфиров холестерина, фосфатидилинозитола и лизофосфатидилхолина), так и в составе жирных кислот. Примечательно, что эти изменения происходят не всегда одновременно, что указывает на существование нескольких относительно независимых механизмов адаптации, работающих параллельно.

Состав жирных кислот в мышечной ткани отличается от целого организма: здесь преобладают более длинные углеродные цепочки (в среднем 19 атомов углерода против 18 у целых рыб), а степень ненасыщенности выше.

Особенно заметные изменения наблюдаются после перевода рыб в аквариальные условия. В их организме увеличивается содержание ацилглицеринов и мембранных фосфолипидов, возрастает доля мононенасыщенных жирных кислот, но одновременно снижается количество длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот семейства n-3.

Авторы исследования отмечают высокую пластичность липидного обмена голомянки: рыба способна быстро перестраивать биохимические процессы в ответ на изменение среды. Однако такая адаптация сопровождается изменением части липидного профиля, характерного для глубоководной голомянки Байкала.