Повышение кислотности океана вызывает тревожность у рыб
Новое исследование, объединяющее морскую физиологию, нейробиологию, фармакологию и поведенческую психологию, выявило неожиданное последствие увеличения поглощения углекислого газа океанами: тревожность у рыб.
Поглощение антропогенного CO2 приводит к снижению pH и повышению кислотности поверхностных вод. Хотя известно, что это нарушает рост раковин и скелетов некоторых морских животных, поведенческие последствия были мало изучены.
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, ученые из Института океанографии Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и Университета Макьюэна (Канада) впервые показали, что повышение кислотности усиливает тревожность у молоди калифорнийского морского окуня — важного промыслового вида.
Метод и результаты:
- Используя систему видеотрекинга, ученые сравнили контрольную группу рыб в нормальной воде с группой в воде с повышенной кислотностью, соответствующей прогнозам на конец века.
- Тревожность оценивали по предпочтению рыб плавать в светлой или темной зоне тестового резервуара. Нормальная молодь постоянно перемещалась между зонами.
- Рыбы, подвергнутые воздействию кислой воды в течение недели, явно предпочитали темную зону, что указывает на повышенную тревожность.
- Тревожное поведение сохранялось даже через неделю после возвращения рыб в нормальную воду. Нормальное поведение восстановилось только на 12-й день.
Механизм:
Тревожность связана с изменениями в сенсорной системе рыб, а именно с рецепторами "GABAA". Воздействие кислой воды изменяет концентрации ионов (особенно хлорида и бикарбоната) в крови, что меняет ионный поток через эти рецепторы. Это приводит к изменению нейронной активности и, как следствие, поведения.
Значение:
- Мартин Тресгеррес (соавтор): "Результаты раскрывают потенциальный негативный эффект закисления океана, который может влиять на популяционную динамику и даже рыболовство".
- Для молоди окуня, обитающей в динамичных условиях (леса водорослей), тревожность может означать больше времени в укрытиях, что сократит время на поиск пищи и изменит поведение при расселении.
- Это первая работа, описывающая влияние закисления океана на физиологию и поведение калифорнийских рыб, и она добавляет тревожность к списку функций, уязвимых к этому процессу.
- Тревор Джеймс Гамильтон (соавтор): "Повышенная тревожность может пагубно сказаться на многих аспектах повседневного функционирования рыб".
Ограничения:
Лабораторные условия не могут полностью смоделировать постепенное многолетнее повышение кислотности в дикой природе. Тем не менее, результаты указывают на серьезное потенциальное воздействие на важный аспект поведения рыб.