Риби втратять нюх через закислення Світового океану

Очікуване зростання кислотності води у Світовому океані призведе до того, що у промислових риб погіршиться нюх і здатність реагувати на нюшливі сигнали, наприклад, про присутність хижаків. До такого висновку прийшли біологи з Великобританії та Португалії, результати дослідження опубліковані в журналі

Кислотність океанічної води поступово зростає через те, що при розчиненні вуглекислого газу з повітря у воді утворюється слабка вугільна кислота. Концентрація CO₂ в атмосфері зростає, в тому числі через діяльність людини (минулого року вчені зафіксували рекорд за останні 800 тисяч років), і слідом за нею збільшується і кислотність Світового океану. За оцінками вчених, з середини XIX століття концентрація CO₂ у воді зросла на 43 відсотки, а до кінця XXI століття вона буде перевищувати сьогоднішній рівень в 2,5 рази. Підвищена кислотність води впливає на життєдіяльність і поведінку живих істот: наприклад, вона заважає коралам будувати свої скелети.

Група Косіми Портеус (Cosima Porteus) з Ексетерського університету вивчала, як поведеться в більш кислій воді сибас, або звичайний лаврак () - промислова риба з сімейства моронових. "Ми порівняли поведінку молодих особин сибасу при рівнях CO2, типових для сьогоднішнього стану океану, і прогнозованих наприкінці століття. У кислій воді риби менше плавали і слабкіше реагували на запах хижака. Ці особини також частіше завмирали, що означає тривогу ", - сказала Портеус, чиї слова наводить прес-служба університету.

Для свого експерименту вчені помістили риб у воду з різними концентраціями вуглекислого газу і стежили за їхньою поведінкою в присутності запаху хижака - у воду додавалася жовч європейського морського біса (). Риби в більш кислій воді менше рухалися і слабкіше реагували на «присутність» хижака, причому цей ефект посилювався з часом перебування у воді.

Крім того, дослідники вивчили активність периферичних сенсорних нейронів нюшної системи риби, якій давали різні хімічні сигнали в «звичайній» і кислій воді. Як такі сигнали виступали амінокислоти, що представляли в експерименті їжу, і кишкові рідини і жовч риб різних видів, у тому числі хижаків. Для шести з десяти сигналів реакція ослабла майже наполовину, а для деяких, наприклад, для жовчі риб цього ж виду, в чотири-п'ять разів зросла порогова концентрація, при якій сибас реагував на сигнал. Автори дослідження вважають, що кислотність води може впливати на те, як молекули речовин пов'язуються з нюх рецепторами в носі риби. Схожі ефекти до цього спостерігалися біля горбуші і європейського зеленого краба, наголошується в статті.

Нарешті, Портеус і її колеги перевірили, як кислотність води впливає на експресію генів, пов'язаних з нюхом, в епітелії носа і нюх в мозку риби. З'ясувалося, що в більш кислій воді знижувалася синаптична пластичність (здатність синапсів перебудовуватися під впливом тих чи інших причин) нюшної цибулини і збудливість нейронів у всій нюшній системі - це, на думку вчених, свідчить про те, що в мозок риби надходило менше інформації про запахи. Крім того, при підвищеній кислотності води придушувалася активність генів, які беруть участь у розвитку нюшної системи у молодняку.

"Наші результати показують, що CO2 безпосередньо впливає на ніс риби, крім його впливу на функціонування центральної нервової системи, на яке вказували попередні дослідження. Поки не ясно, як швидко риби зможуть подолати ці проблеми в міру зростання концентрації вуглекислого газу в майбутньому. Необхідність справлятися з двома різними проблемами, а не з однією, може знизити їх здатність адаптуватися або збільшити час, необхідний на адаптацію ", - підсумував співавтор дослідження Род Вілсон (Rod Wilson), якого цитує прес-служба.