Размер мозга рыбы зависит от среды обитания

Мозг у солнечных окуней, обитающих в более сложных прибрежных условиях, больше, чем у их сородичей в открытой воде. Это показало исследование биологов из Университета Гвельфа, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B.

Это первое известное исследование, связавшее среду обитания с различиями в размере мозга в рамках одной популяции озёрных рыб. Ведущий автор, аспирант Калеб Аксельрод, отметил, что это открытие может дать ключ к пониманию того, как рыбы и другие существа будут реагировать на растущие экологические стрессы — от загрязнения до изменения климата.

Учёные считают, что более крупный мозг содержит больше нейронов и связей между ними, что даёт его обладателю когнитивные и поведенческие преимущества для адаптации к новой среде. Поскольку нервная ткань потребляет много энергии, больший мозг должен давать какое-то преимущество. Для солнечных окуней большая "вычислительная мощность", по-видимому, помогает прибрежным обитателям ориентироваться в более сложной среде.

Исследователи работали на озере Ашби к юго-востоку от провинциального парка Алгонкин в Онтарио. Они сравнили рыб, живущих в литоральной (прибрежной) зоне, где они ищут улиток и личинок среди растительности, с рыбами из пелагической зоны (открытой воды), которые обычно держатся у скальных образований и ловят проплывающий зоопланктон.

Результаты:

• Мозг у рыб из пространственно сложной литоральной зоны был в среднем на 8.3% больше, чем у рыб из пелагической зоны.
• Все рыбы выглядели одинаково здоровыми и имели сходный размер головы, что исключает эти факторы как причину различий.
• Не было обнаружено разницы в размере отдельных регионов мозга (например, обонятельных луковиц или мозжечка) между группами. Это стало неожиданным открытием, так как у других видов (например, акул) такие различия есть.

Значение исследования:

• Адаптация к стрессу: Возможно, прибрежные рыбы с более крупным мозгом смогут лучше реагировать на экологические стрессы (загрязнение, изменение климата, инвазивные виды), чем пелагические.
• Управление и охрана: Исследование подчёркивает важность учёта как поведения, так и когнитивных способностей при управлении популяциями рыб и других животных.
• Дальнейшие шаги: В лабораторных экспериментах команда тестирует, как пелагические рыбы осваивают литоральные местообитания и наоборот. Пока рано делать выводы о связи успешности освоения с размером мозга.