Акулы в кислых водах избегают запаха пищи

Новое исследование предполагает, что растущее закисление океанских вод из-за повышения уровня углекислого газа в атмосфере может лишить акул способности чувствовать запах пищи.

Повышенный уровень CO₂ нарушил поведение гладкой акулы-собаки, связанное с отслеживанием запаха. Взрослые акулы стали значительно избегать запаха кальмара после плавания в бассейне с водой, обработанной углекислым газом. Концентрации CO₂, использованные в тестах, соответствуют климатическим прогнозам на середину века и 2100 год. Исследование предполагает, что взаимодействия хищник-жертва в природе могут быть нарушены из-за повышенной концентрации CO₂ в океане.

"Поведение акул по отслеживанию и атаке было значительно снижено. Акулы — это плавающие носы, поэтому химические сигналы очень важны для них в поиске пищи", — сказала Даниэль Диксон, доцент Школы биологии Технологического института Джорджии.

Это первое исследование, в котором способность акул чувствовать запах пищи тестировалась в условиях, имитирующих уровень кислотности, ожидаемый в океанах к концу века. Работа подтверждает недавние исследования, показывающие, что закисление океана нарушает сенсорные функции и изменяет поведение водных организмов.

Исследование было опубликовано в журнале Global Change Biology при поддержке Национального научного фонда (NSF).

CO₂, попадающий в атмосферу, поглощается океанскими водами, где растворяется и снижает pH воды. Кислые воды влияют на поведение рыб, нарушая работу специфического рецептора нервной системы GABAA, который присутствует у большинства морских организмов. Когда GABAA перестает работать, нейроны перестают правильно функционировать.

Экспериментальная часть исследования:

• Изучали 24 акулы в 10-метровом гидроканале, напоминающем две дорожки бассейна.
• По одной стороне канала подавался запах кальмара, по другой — обычная морская вода.
• Сначала оценили естественные предпочтения акул к стороне канала.
• При современных условиях акулы проводили больше времени на стороне с запахом пищи, независимо от их изначального предпочтения.

Затем акулы провели пять дней в бассейнах с тремя разными концентрациями CO₂:

1. Современная концентрация (405 ± 26 микроатмосфер (µатм) CO₂).
2. Прогнозируемая концентрация на середину века (741 ± 22 µатм CO₂).
3. Прогнозируемая концентрация на 2100 год (1,064 ± 17 µатм CO₂).

Результаты:

• Акулы из бассейнов с нормальной и средней концентрацией CO₂ проводили более 60% времени в потоке с пищевым стимулом.
• Акулы из бассейна с высокой концентрацией CO₂ проводили менее 15% времени в потоке с запахом пищи, избегая его даже на предпочитаемой стороне.
• Акулы в условиях средней и высокой концентрации CO₂ также значительно снизили атакующее поведение (удары и укусы мишени).
• Воздействие CO₂ не повлияло на общий уровень активности или частоту дыхания акул, что исключает стресс как причину изменений.

Исследование проводилось в лабораторных условиях и не позволяет полностью оценить потенциальное влияние закисления океана на хищнические способности акул в природе. В качестве стимула использовался только запах, чтобы изолировать химическое чувство. Будущая работа будет изучать влияние закисления океана на другие чувства акул.

Акулы — древний вид, который в прошлом адаптировался к условиям закисления океана, прогнозируемым на будущее. Однако скорость современных изменений беспрецедентна.

"Беспокоит именно скорость изменений, которые происходят сейчас. Акулам никогда не приходилось сталкиваться с такими быстрыми изменениями", — отметила Диксон.