Антарктида кажется пустынной. Ничего, кроме белого льда, ледников и суровых условий, к которым приспособились лишь немногие животные.
Но это далеко не так. Единственное, что можно назвать редким в Антарктиде — это глубокое незнание континента. Мы не знаем, что там живёт, как это выглядело в прошлом и как наш меняющийся климат может изменить Антарктиду и повлиять на наше будущее.
До сих пор ледник Денман был одним из самых удалённых и наименее изученных мест в мире. Он расположен на Восточно-Антарктическом полуострове, который является частью Антарктиды, наиболее близкой к Австралии.
За последние 20 лет ледник отступил на 5 км, что может иметь серьёзные глобальные последствия. Если весь ледник Денман растает, глобальный уровень моря поднимется на 1,5 метра. К сожалению, мы не знаем, когда эти последствия могут наступить.
Поэтому неудивительно, что ледник Денман стал местом назначения для первой морской научной экспедиции RSV Nuyina. Австралийское правительство называет Nuyina «основным связующим звеном с австралийскими антарктическими и субантарктическими исследовательскими станциями и центральной платформой наших научных исследований в Антарктиде и Южном океане».
Судно было создано для того, чтобы исследователи могли изучать всё: от гидроакустики и ДНК окружающей среды до кернов осадочных пород и химического состава воды.
На борту первого двухмесячного исследовательского рейса Nuyina находились 65 учёных, среди которых был профессор Ян Страгнелл. «Nuyina — отличный корабль, — говорит Ян. — У него фантастические междисциплинарные возможности и невероятный экипаж».
Ян — профессор морской биологии в Университете Джеймса Кука. Это была её четвёртая поездка в Антарктиду, но первая с Австралийской антарктической дивизией.
На борту Ян была руководителем одной из групп — Securing Antarctica’s Environmental Future (SAEF). Их задачей был сбор различных животных, обитающих на морском дне — бентических беспозвоночных — вокруг ледника Денман.
«Было действительно сложно точно знать, что мы собираемся собрать, потому что бентическая жизнь вокруг Восточной Антарктиды очень плохо изучена», — говорит Ян.
В итоге они собрали животных из 14 различных типов, что является одним из самых высоких уровней таксономической классификации. Ян говорит, что они собрали «огромное разнообразие морских обитателей», включая морских огурцов, морских звёзд и хрупких звёзд, а также осьминогов, двустворчатых моллюсков и улиток.
«Мы поймали действительно большое количество морских свиней, которые представляют собой особенно милых морских огурцов, которые стали своего рода талисманом рейса, потому что всем они казались довольно милыми», — говорит Ян.
«Возможно, это довольно удивительно, но разнообразие морских обитателей, обитающих на морском дне вокруг Антарктиды, действительно велико».
«Мы почти наверняка собрали бы несколько новых видов — иногда мы понятия не имеем, что это такое. Есть много новых открытий, которые ещё предстоит сделать».
Эти образцы были собраны с помощью лучевого траления. «Это собирает животных с морского дна», — говорит Ян. Оказавшись на борту, Ян и команда SAFE работали в лаборатории, чтобы сохранить их.
«Мы обрабатываем их, чтобы собрать образцы для генетической работы, а затем очень тщательно сохраняем их, чтобы их можно было использовать для будущих научных исследований… с технологиями, которые мы ещё даже не открыли», — говорит Ян.
Команда в настоящее время проводит широкий спектр генетических исследований. «У этих бентических морских животных… есть геном во всех их клетках», — говорит Ян. «Эта генетическая информация не только предоставляет план, который делает вас вами или делает морского паука морским пауком, это также очень важный временной капсулой, который содержит запись обо всех его предках».
В исследовании, опубликованном в конце 2023 года, Ян и её коллеги использовали генетический материал антарктического вида осьминогов, чтобы понять, как Антарктида изменилась в прошлом климате.
«Мы можем посмотреть на популяции по всей Антарктиде и увидеть, насколько они связаны… и мы даже можем использовать генетическую информацию от одного животного, чтобы увидеть, как менялась популяция всех его предков с течением времени», — говорит Ян.
Используя этот генетический материал, команда может понять историю различных популяций животных и их взаимосвязь. Затем они могут сделать выводы о том, каким был климат в прошлом и каким он может быть в будущем.
«ДНК — это действительно мощный инструмент, который мы можем использовать не только для изучения современных связей и отношений, но и для глубокого погружения в прошлое. Это может быть действительно полезно, чтобы рассказать нам больше о будущем», — говорит Ян.
Ян говорит, что команда намерена использовать аналогичные методы, что и в исследовании осьминога, чтобы понять, как прошлые климатические условия повлияли на недавно собранные виды. «Это даст нам действительно хорошее представление о том, что произойдёт с размерами их популяций в будущем, и поможет лучше понять последствия этого», — говорит она.
Учитывая резкое сокращение ледника Денман за последние два десятилетия, существует серьёзная обеспокоенность по поводу повышения уровня моря. «Это окажет огромное влияние не только в Антарктиде, но и во всём мире», — говорит Ян.
Генетическая информация, полученная из собранных образцов, будет играть важную роль в расшифровке прошлого климата Антарктиды и её потенциальных будущих изменений. Команда SAFE сможет использовать генетическую информацию, чтобы понять, как популяции перемещались и в какое время, и связать это с изменениями в нашем прошлом климате.
«Это первый раз, когда мы собрали какие-либо образцы из этого региона», — говорит Ян. «Они будут действительно полезны, чтобы поместить их в контекст Антарктиды в целом и понять, как эта область связана».
Ян, команда SAFE и вся исследовательская команда RSV Nuyina стремятся понять, как изменения в Антарктиде повлияют на наше будущее — всё, глядя в прошлое.