Крихітні рештки з морського дна допомогли вченим з’ясувати, як риби виживали в Північному Льодовитому океані під час останнього льодовикового періоду. Аналіз вушних камінців — твердих структур, які допомагають рибам чути й утримувати рівновагу, — показав, що арктична тріска та полярна тріска мешкали поблизу Північного полюса десятки тисяч років тому. Водночас у найхолодніші періоди деякі популяції могли зникати з цього регіону через нестачу їжі.
Дослідження також вказує на можливу вразливість цих видів у сучасному океані. Потепління змінює арктичні екосистеми, а просування риб із тепліших вод на північ може посилити конкуренцію за їжу та збільшити кількість хижаків.
Випадкова знахідка на дні океану
Відкриття почалося у 2021 році під час експедиції на шведському криголамі Oden. Команда під керівництвом професорки Стокгольмського університету Поліни Сноейс-Лейонмальм досліджувала донні відклади Арктики, щоб вивчити організми, які живуть на морському дні.
Проте серед перших зразків дослідники помітили отоліт — невеликий мінералізований камінець із внутрішнього вуха риби. Такі структури можуть зберігатися в осадах навіть тоді, коли решта тіла давно розклалася.
Форма отолітів відрізняється залежно від виду, що дає змогу визначати, якій рибі вони належали. Радіовуглецеве датування допомагає встановити їхній приблизний вік. Загалом на п’яти ділянках поблизу Північного полюса та на північ від Гренландії науковці знайшли 256 отолітів. Для 79 із них визначили вік. Найдавніші знахідки свідчать про присутність риб у регіоні майже 48 000 років тому.
Чому риби зникали під час найсильніших морозів
Сліди обох видів тріски виявили поблизу полюса приблизно в період від 48 000 до 35 000 років тому. Тоді клімат переживав короткочасні потепління, які могли створювати сприятливіші умови для морського життя.
Коли морський лід ставав тоншим, більше сонячного світла проникало у воду. Це могло стимулювати ріст мікроскопічних водоростей — важливої основи харчових ланцюгів. Додаткові поживні речовини та планктон могли надходити з водами Атлантичного й Тихого океанів.
Отже, знахідки риб свідчать, що навіть під льодом у віддалених районах Арктики могла існувати достатньо розвинена екосистема, здатна підтримувати популяції великих морських тварин. Однак у літописі знахідок біля Північного полюса є значна прогалина: отолітів віком приблизно від 35 000 до 12 000 років не виявили. Вона охоплює найхолоднішу частину льодовикового періоду — приблизно від 27 000 до 19 000 років тому.
У той час льодовикові щити розросталися, рівень моря впав більш ніж на 100 метрів, а Берингова протока опинилася закритою. Обмін водами між Тихим океаном і Арктикою припинився, надходження атлантичних вод також скоротилося, а товстий морський лід зберігався навіть улітку.
Дослідники вважають, що ці зміни могли різко скоротити доступність їжі. Вони розглядали й альтернативне пояснення — розчинення отолітів у донних відкладах, — але вважають дефіцит їжі ймовірнішою причиною відсутності знахідок. Водночас сама прогалина не доводить, що всі риби зникли з регіону.
Як арктична тріска пережила екстремальний холод
На відміну від знахідок поблизу полюса, зразки на північ від Гренландії свідчать, що арктична тріска могла пережити найхолодніший період льодовикової епохи. Найбільша група її отолітів датується приблизно 20 000 років тому.
Одне з можливих пояснень — полінії, тобто ділянки відкритої води серед морського льоду. Сьогодні вони можуть утворюватися, коли сильний вітер відганяє кригу або коли тепліша вода підіймається з глибини й перешкоджає замерзанню поверхні.
Такі ділянки здатні підтримувати морське життя посеред замерзлого океану. На думку авторів дослідження, подібні умови могли забезпечувати арктичну тріску достатньою кількістю їжі. Проте безпосередніх доказів існування поліній саме в місцях відбору зразків немає.
Полярна тріска не залишила порівнянних слідів у цьому районі за найхолоднішого періоду. Попередні генетичні дослідження також припускали, що арктична тріска пережила скорочення чисельності в невеликому ізольованому осередку, через що втратила частину генетичного різноманіття. Полярна тріска, ймовірно, перемістилася далі на південь і зберегла більше генетичних варіантів.
Обидва види знову з’являються в арктичних знахідках приблизно 12 000 років тому, коли льодовиковий період завершувався, а підвищення рівня моря відновило сполучення через Берингівську протоку.
Потепління може створити нові загрози
Історія цих риб показує, що навіть спеціалізовані до холоду види залежать не лише від температури, а й від доступності їжі та стану всієї екосистеми. Сьогодні морський лід у центральній Арктиці стає тоншим і молодшим. Водночас риби з більш помірних вод можуть просуватися на північ. За словами Сноейс-Лейонмальм, поширення таких видів, як атлантична тріска та мінтай, здатне посилити конкуренцію за ресурси й збільшити тиск хижаків на місцевих мешканців океану.
Особливо вразливою дослідники вважають арктичну тріску через її залежність від холодного середовища та відносно низьке генетичне різноманіття. Проте точні наслідки подальшого потепління потребують додаткового вивчення.
У дослідженні залишаються й інші невизначеності: вік частини найдавніших зразків визначено недостатньо точно, а решток тюленів чи морських птахів, які могли полювати на цих риб, команда не виявила.
Цікаво й те, що деякі отоліти з району Північного полюса мають вік лише 1300–1400 років. Водночас сучасних арктичних трісок так близько до полюса науковці поки не зафіксували. Майбутні експедиції можуть допомогти з’ясувати, чи живуть вони там і сьогодні.
Результати дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.
