Пробуждение по запаху рифа: как личинки рыб находят путь домой

Новое исследование под руководством профессора Клэр Парис из Университета Майами на острове Уан-Три в Большом Барьерном рифе показало, что личинки рифовых рыб способны учуять присутствие кораллового рифа на расстоянии нескольких километров от берега и использовать этот запах для поиска дома.

Ранее команда установила, что личинки могут различать запахи разных близлежащих рифов, предпочитая запах того рифа, где они оседают (Gerlach et al., PNAS, 2007). Однако те эксперименты проводились в контролируемых лабораторных условиях на берегу.

Полевой эксперимент с o-DISC

В текущем исследовании (PLOS ONE, 28 августа) реакция личинок проверялась в естественных условиях открытого океана с использованием шлейфа воды от острова Уан-Три. С помощью световых ловушек были собраны личинки на стадии осевания из семейств апогоновых (Apogonidae) и помацентровых (Pomacentridae).

Личинки по одной помещались в центральную камеру o-DISC (ocean Drifting In Situ Chamber) — уникального устройства, созданного в лаборатории Парис. Это лёгкое оборудование дрейфовало в толще воды, а плавательная активность и ориентация личинки записывались с помощью подводной системы датчиков движения и визуализации. o-DISC отслеживал движение и ориентацию личинки, использующей запаховые сигналы из окружающей среды.

Разные стратегии навигации

Представители двух семейств рыб отреагировали на обонятельный стимул по-разному:

• Апогоновые (кардиналовые) ускоряли движение в ответ на запахи в шлейфе, но чёткой ориентации на риф не наблюдалось. Их зигзагообразное движение в камере позволило исследователям предположить, что они используют инфотаксис — ориентацию по спорадическим запаховым сигналам.
• Помацентровые замедляли скорость плавания, и наблюдалась ориентация вдоль береговой линии и на запад. Создавалось впечатление, что они движутся по компасу, запускаемому запаховым стимулом.

Механизм навигации и значение открытия

«Океанические течения, по-видимому, не влияют на ориентацию личинок рыб, — сказала Парис. — Вместо этого мы обнаружили, что личинки рыб находят путь, обнаруживая турбулентные запаховые сигналы, переносимые за километры от рифа. Впоследствии они переключаются на направленный сигнал, возможно, магнитный или акустический, который позволяет им найти риф».

Другие рыбы, включая взрослых акул и мальков лосося, используют обонятельные сигналы для навигации, но это первое исследование, сообщающее, что личинки рыб применяют аналогичные запаховые сигналы.

«Последствия этого исследования огромны, потому что мы должны учитывать влияние деятельности человека на запахи в океане. Если эти личинки не получат своих "сигналов пробуждения" для ориентации обратно к рифу, они могут остаться в открытом море и стать лёгкой добычей, так и не найдя дом», — отметила Парис.