Изменение среды обитания человеком приводит к физическим и поведенческим изменениям у гамбузии
Гамбузии (Bahamian mosquitofish) в местах обитания, фрагментированных из-за деятельности человека, более склонны исследовать окружающую среду, сильнее реагируют на стресс при изменениях и имеют меньшие области мозга, связанные с реакцией на страх, по сравнению с рыбами из нетронутых мест обитания. Исследование Университета штата Северная Каролина (NC State University) показывает, что эти рыбы быстро адаптировались специфическим образом к изменениям, вызванным человеком, и предостерегает, что проекты по восстановлению окружающей среды должны учитывать эти адаптации, чтобы не навредить популяциям.
Гамбузия Багамских островов — мелкий прибрежный вид, часто обитающий в приливных ручьях. В 1960-х и 70-х годах строительство дорог на Багамах привело к фрагментации многих таких мест обитания, то есть их значительной изоляции от океана.
"Рыбы в этих фрагментированных районах внезапно оказались в совершенно другой среде с точки зрения хищничества и приливной динамики", — говорит Брайан Лангерганс, автор исследования.
Учёные решили выяснить, как естественная вариация сложности среды обитания и вызванная человеком фрагментация влияют на исследовательское поведение, реакцию на стресс и анатомию мозга.
Методы и результаты исследования
Исследователи наблюдали около 350 рыб из семи популяций: трёх фрагментированных и четырёх не фрагментированных. Сложность среды варьировалась от простых пространств с илистым дном до мест с большим количеством камней и растительности (например, мангровых зарослей).
- Поведение: В целом, рыбы из более сложной среды были более склонны исследовать новое окружение. Но для заданного уровня сложности среды рыбы на фрагментированных участках были более исследовательскими, чем рыбы из не фрагментированных мест. Кроме того, рыбы из фрагментированных мест обитания демонстрировали более высокую стрессовую реакцию на изменения.
- Анатомия мозга: Не было общих различий в размере мозга между рыбами из разных сред. Однако у рыб из фрагментированных сред был меньше телэнцефалон — область мозга, связанная с реакцией на страх. У рыб в сложных средах были больше оптический тектум и мозжечок, области, отвечающие за реакцию на зрительные стимулы, моторные навыки и ассоциативное обучение.
"Мозговая ткань требует больших затрат энергии для организма. Если у рыб во фрагментированных или простых средах больше нет серьёзной потребности в поведении, например, для избегания хищников или навигации в сложных условиях, изменения в этих областях мозга неудивительны", — поясняет Лангерганс.
Значение для восстановления среды обитания
Исследование подчёркивает, насколько быстро организмы адаптируются к новым условиям, и как эти условия влияют на их биологию. Это важно учитывать при попытках восстановить среду обитания до её первоначального состояния.
"Всё, что люди планируют сделать с этими средами, должно быть тщательно обдумано. Если локальные адаптации произошли за 50-летний период в ответ на изменённую среду, а мы быстро вернём её в «нормальное» состояние, это может принести больше вреда, чем пользы некоторым её обитателям", — предупреждает Лангерганс.
Исследование опубликовано в Journal of Animal Ecology. Работа поддержана Центром поведенческой биологии им. У.М. Кека при NC State, Фондом Хельге Акссон Джонсон и Шведским исследовательским советом (грант 2015-00300).