Более кислые океаны могут влиять на пол устриц

Повышение уровня углекислого газа влияет не только на климат, но и на химию океанов. При поглощении CO₂ морская вода становится более кислой, что изменяет экосистему.

Как именно закисление океана влияет на животных, чей генетический пол может меняться в зависимости от факторов среды? Исследование в Environmental Science & Technology изучило этот вопрос на примере устриц.

В отличие от млекопитающих и птиц, у устриц нет хромосом, определяющих пол при оплодотворении. Эти двустворчатые моллюски полагаются на факторы среды, которые запускают генетические сигналы, определяющие, станут ли они самцами или самками — механизм, известный как определение пола под действием среды.

Ранее изучалось влияние температуры и доступности пищи на соотношение полов у водных животных, но роль pH оставалась без внимания. Команда под руководством Синь Данга и Венгатесена Тиягараджана исследовала, как закисление океана может влиять на соотношение полов у устриц в нескольких поколениях, как в условиях ферм, так и в дикой природе.

Методология и результаты:

1. Первое поколение диких устриц поместили в два резервуара: с нейтральным pH и с более кислой водой, имитирующей закисление океана.
2. Второе поколение (потомство) в кислом резервуаре имело более высокое соотношение самок к самцам, чем в резервуаре с нейтральным pH.
3. Третье поколение показало, что влияние pH может быть трансгенерационным. Когда устриц второго поколения из кислого резервуара переселили в две естественные среды (нейтральную и кислую), их потомство всё равно имело повышенную долю самок, независимо от pH среды.
4. Эффект подтвердился и в контрольной группе: когда устриц второго поколения из нейтрального резервуара переселили в кислую естественную среду, их потомство также имело более высокое соотношение самок к самцам.

Генетический анализ показал, что в ответ на кислый pH активируется серия генов, участвующих в развитии самки, и подавляется другой набор генов, отвечающих за развитие самца. Это открывает новый триггер для определения пола под действием среды у устриц.

Значение: «Это первое исследование, документирующее смещение соотношения полов в сторону самок на протяжении нескольких поколений, вызванное воздействием низкого pH», — говорит Данг. Результаты расширяют понимание экологического определения пола и подчеркивают возможное влияние будущих глобальных изменений на размножение и популяционную динамику моллюсков и других морских организмов.

Следующие шаги исследователей — изучить это явление у других морских животных, чтобы лучше понять генетическую регуляцию в ответ на изменение климата и проверить применение pH-зависимого определения пола в аквакультуре устриц.