Как изменение климата влияет на органы чувств морских организмов

Исследование под руководством доктора Эмили Ривест из Виргинского института морских наук обобщает результаты работ о влиянии глобальных изменений на поведение животных через нарушение сенсорных путей.

"Изменение климата значительно повлияет на морские организмы, изменяя сенсорные пути, — говорит Ривест. — Это скажется на экологических и эволюционных взаимодействиях, включая спаривание, хищничество и выбор среды обитания".

Исследование, основанное на обзоре 120 научных статей, опубликовано в Frontiers in Marine Science. Оно было профинансировано Национальным научным фондом (NSF).

Нарушение сенсорных путей

Целью работы было выяснить, как антропогенное воздействие влияет на каждый этап сенсорного пути у морских организмов. Этот путь включает:

  1. Производство информации (сигнала или непреднамеренной "подсказки").
  2. Передачу информации через среду.
  3. Восприятие информации организмом.
  4. Ответную реакцию организма.

Обзор выявил примеры влияния глобальных изменений на все этапы:

  • Производство: Повышение температуры и мутности воды изменяет звуки, которыми самцы рыб (например, горбыля и барабанщика) привлекают самок, что может повлиять на успех размножения.
  • Передача: Повышенная мутность из-за загрязнения питательными веществами ухудшает передачу света, что может снизить успех охоты у визуальных хищников, таких как бакланы.
  • Восприятие: Окисление океана (повышение уровня CO2) влияет на формирование отолитов (слуховых камешков) у личинок кобии, что, вероятно, нарушает их способность воспринимать звук.

В работе рассматривались факторы, перечисленные Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК): рост температуры, окисление океана, расширение зон с низким содержанием кислорода, изменение солёности, усиление УФ-Б излучения, увеличение мутности, изменение гидродинамики, усиление стратификации и избыток питательных веществ.

Глобальные механизмы и локальные решения

Исследование выявило как общие закономерности, так и локальные особенности:

  • Глобальный механизм: Если фактор стресса влияет на производство визуального сигнала, он, вероятно, повлияет и на производство акустических и химических сигналов. Из пяти факторов, влияющих на производство, четыре воздействовали на несколько органов чувств. Например, окисление океана влияет на производство визуальных, обонятельных и слуховых сигналов. Общим знаменателем может быть физиологический стресс организма.
  • Локальные особенности: На этапе передачи сигнала факторы стресса обычно влияют только на один канал (акустический, визуальный или обонятельный). Например, увеличение содержания азота в стоках с суши существенно повлияло на упадок кораллового рифа во Флориде.

Это открывает возможности для локальных природоохранных мер. Управление местными источниками загрязнения (например, стоком с полей или ливневыми водами) может быть более эффективным и реализуемым способом смягчения последствий для сенсорных путей в конкретных экосистемах.