Лососи сталкиваются с двойной угрозой от токсичных ливневых стоков

Исследователи из Университета штата Вашингтон обнаружили, что лососи подвергаются двойной угрозе, когда попадают в ливневые стоки с городских дорог.

1. Как было установлено ранее, токсичное загрязнение воды может убивать их.
2. Теперь ученые выяснили, что рыбы, пережившие воздействие загрязненных стоков, все равно остаются в опасности.

Эксперименты на личинках рыбки данио-рерио (модельный организм для лосося) и на настоящем кижучем показали, что токсичные стоки также повреждают волосовидные сенсоры, которые рыбы используют для поиска пищи, обнаружения хищников и ориентации в потоке.

"Мы показываем, что даже если рыба переживает воздействие ливневых стоков, она все равно может хуже ощущать мир вокруг себя, что затрудняет поиск пищи и увеличивает риск быть съеденной", — говорит доцент нейробиологии Эллисон Коффин.

Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports. Соавтором работы является Дженнифер Макинтайр, которая ранее входила в команду, обнаружившую в 2011 году, что токсичные стоки убивают взрослого кижуча в городских водоемах.

Последующее исследование показало, что системы фильтрации на основе почвы (например, дождевые сады) могут повышать выживаемость. Однако эта польза оказалась не универсальной: фильтрованная вода уменьшала сенсорные повреждения у данио-рерио, но не у кижуча. Этот вид лосося занесен в список исчезающих или находящихся под угрозой исчезновения на большей части тихоокеанского побережья.

В исследовании рыбы подвергались воздействию ливневых стоков, собранных с шоссе Вашингтон 520 (около 70 000 автомобилей в день).

• Личинки данио-рерио, подвергнутые воздействию стоков от ливня в июне 2014 года, развили на треть меньше волосковых клеток на голове и туловище.
• Стоки июня 2015 года оказались смертельными, и даже 10%-ная концентрация стоков в чистой воде вызывала значительное сокращение количества клеток.
• Эмбрионы кижуча, развивавшиеся в стоках, также имели меньше волосковых клеток, хотя и в меньшей степени.

С помощью красителя, который светится при активации клеток, Коффин обнаружила, что клетки у более взрослых эмбрионов данио-рерио почти не светились при воздействии стоков, что означало нарушение их функции.

"Эти результаты позволяют предположить, что развившиеся волосковые клетки выживают после острого воздействия ливневых стоков, но их функция нарушается", — пишут авторы.

Ученые предполагают, что стоки могут вмешиваться в генетические процессы, необходимые для развития боковой линии органов чувств.

Исследователи также отметили, что фильтрация стоков имеет ограниченную эффективность в защите боковой линии. Ранее было показано, что она предотвращает гибель кижуча, но в данном исследовании не смогла предотвратить дефекты боковой линии у этого вида. Возможно, это связано с более длительным периодом развития эмбрионов кижуча, что делает их более чувствительными к следовым количествам токсичных веществ.

Точный состав токсинов в ливневых стоках, вызывающих эти эффекты, неизвестен. Стоки представляют собой сложную смесь, которая может включать полициклические ароматические углеводороды (многие из которых канцерогенны), металлы, взвешенные частицы и другие органические соединения, большинство из которых еще не идентифицированы.