Быстрая адаптация рыб к изменению климата

Рыбы, рождённые от родителей, толерантных к повышенному уровню углекислого газа (CO2), имеют больше шансов адаптироваться к закислению океана. Понимание таких механизмов адаптации может помочь в разработке стратегий сохранения биоразнообразия.

Международная команда под руководством Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) исследовала, как экспозиция высоким уровням CO2 в течение жизни влияет на гены рыб, и есть ли эффект у родителей, подвергавшихся такому воздействию.

Эксперимент и результаты:

  • Учёные собрали взрослых колючих рыб-демазелей с Большого Барьерного рифа и подвергли их уровням CO2, прогнозируемым для конца века.
  • Рыбы, чувствительные к повышенному CO2, перестают реагировать на химические сигналы хищников (не уплывают), что снижает их выживаемость.
  • «Когда мы поместили рыб в среду с повышенным CO2, мы наблюдали реакцию у трети их генома», — объяснила морской биолог KAUST Селия Шунтер.
  • Интересно, что эти молекулярные изменения почти полностью восстанавливались, если родители рыбы ранее уже испытывали воздействие высокого CO2. Это говорит о буферизации эффекта между поколениями.

Механизм адаптации:

Исследователи обнаружили взаимодействие между генетикой и эпигенетическими сигналами, которые включают и выключают гены в ответ на изменения среды.

  • «Эпигенетика, по-видимому, является важным механизмом для акклиматизации рыб к среде с высоким содержанием CO2», — говорит Тимоти Раваси, вычислительный биолог KAUST.
  • Однако для адаптации у рыб сначала должна быть генетическая предрасположенность к толерантности, чтобы передать её потомству.

Нейробиологическая причина:

Сбой в реакции на сигналы хищников у чувствительных рыб связан с гиперактивным циклом передачи тормозного нейромедиатора в мозге.

Дальнейшие планы:

Учёные сканируют весь геном рыб-демазелей, чтобы идентифицировать область, ответственную за толерантность к CO2. Они также планируют проверить, характерны ли эти закономерности для других видов и экосистем, включая рыб, обитающих у подводных вулканических источников CO2 в заливе Милн (Папуа — Новая Гвинея).