Изменение климата может вызывать стресс у личинок сельди

Когда личинки сельди подвергаются воздействию нескольких стрессоров одновременно, их способность реагировать на эти изменения на молекулярном уровне снижается. Комбинации двух факторов достаточно, чтобы предотвратить защитный ответ. Таков результат эксперимента, проведенного командой под руководством доктора Андреа Франке из Института функционального морского биоразнообразия имени Гельмгольца при Ольденбургском университете (HIFMB).

Исследователи подвергали личинок сельди из Балтийского моря воздействию повышенных температур, бактерий и комбинации обоих факторов. Результаты опубликованы в журнале Science of the Total Environment. В исследовании также участвовали ученые из Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле и Кильского университета.

В эксперименте ученые изучали три типа реакций, чтобы выяснить, как личинки сельди реагируют на разные комбинации изменений окружающей среды.

1. Экспрессия генов — активность всех генов личинок.
2. МикроРНК — короткие молекулы, которые могут оказывать ингибирующее или активирующее действие в сложном процессе синтеза белка.
3. Микробиом личинок сельди — с помощью генетического анализа определяли, какие микробы живут на животных и внутри них.

Во всех трех анализах были обнаружены изменения. В реакции экспрессии генов наблюдался особенно впечатляющий эффект:

• При воздействии только тепловой волны или только бактерий большая часть генов была подавлена. Ученые интерпретируют это как клеточную стрессовую реакцию, которая служит для защиты белков и генетического материала ДНК и помогает предотвратить необратимое повреждение клеток.
• Однако эта стрессовая реакция полностью отсутствовала, когда личинки подвергались воздействию тепловой волны и бактерий одновременно.

«Мы не ожидали, что личинки больше не будут проявлять ответа на уровне экспрессии генов, когда несколько стрессоров возникают одновременно. Это может привести к повреждению белков и клеток у личинок, что в долгосрочной перспективе может ухудшить их рост и выживаемость», — говорит первый автор Франке. Это плохая новость для запасов сельди в западной части Балтийского моря, которые уже сильно истощены.

До сих пор в сопоставимых экспериментах в основном изучалось влияние отдельных стрессоров на личинок рыб. Однако, по словам Франке, это не обязательно отражает реальность: «Изменение климата часто означает, что морские организмы и экосистемы подвергаются воздействию нескольких стрессоров одновременно». Будущие долгосрочные исследования с использованием нескольких стрессоров могут изучить влияние изменения климата на рост и выживаемость личинок сельди.