Обнаружен принцип функционирования биологических часов арктического планктона в темноте

Экспедиция "Северный полюс-42" раскрыла механизм работы внутренних биологических часов арктического планктона в условиях полной темноты. В полярную ночь, когда солнечный свет отсутствует, морские планктонные организмы выстраивают свои биологические ритмы, опираясь на приливы и отливы. Ученые собрали данные о концентрации мезозоопланктона и проследили за его суточной активностью. Исследования показали, что даже без солнечного света в Арктике планктон продолжает функционировать по своим внутренним "биологическим часам".

Спектральный анализ временных рядов концентрации планктона продемонстрировал, что 24-часовой ритм его активности, обычно связанный с восходом и закатом Солнца, сохраняется даже в полярную ночь: амплитуда уменьшается примерно втрое, однако сам ритм остается. Также был выявлен приливный ритм с периодом 10,5-13 часов, который, по всей видимости, помогает планктону поддерживать биоритм в отсутствие света.

Ученые подчеркивают, что морские планктонные организмы являются важными биоиндикаторами состояния арктической экосистемы. Без смены дня и ночи их биологические часы могли бы сбиться, но планктон использует приливы как запасной механизм. Это открытие меняет подход к мониторингу полярных экосистем, позволяя измерять и предсказывать ритмы жизни подо льдом даже в условиях отсутствия солнечного света.

Также было обнаружено наличие одноклеточного фитопланктона на глубине менее метра подо льдом, где солнечный свет полностью отсутствует, что станет темой будущих исследований. В ходе экспедиции было записано более 58 тыс. подводных голограмм, из которых отобрали почти 2,8 тыс. изображений морских частиц, которые будут использованы для обучения нейросетей, распознающих планктон.

Голографический зонд, использованный в экспедиции, стал первой в мире разработкой, позволяющей наблюдать за жизнью арктической экосистемы в реальном времени. Исследования проводились на борту научно-экспедиционного судна "Северный полюс" с октября 2024 по март 2025 года.

Ученые разработали подводный зонд с цифровой голографической камерой, который позволил фиксировать наличие планктона и получать их изображения без вмешательства в их жизнедеятельность. Экспедиция "Северный полюс-42" является продолжением программы дрейфующих исследований в высоких широтах Арктики, основанной советскими учеными. Первая полярная научно-исследовательская дрейфующая станция начала работу 21 мая 1937 года.

С тех пор было организовано 40 таких экспедиций, которые исследовали океанологию, метеорологию и биологию моря. Программа была приостановлена почти на 10 лет, но с 2022 года возобновилась на новом технологическом уровне. Об этом сообщает ТАСС.