Биологи обнаружили уникальный способ, которым сом находит добычу

Японский морской сом Plotosus japonicus обитает в тёмных мутных водах, что затрудняет поиск добычи. Джон Каприо, профессор биологических наук в LSU, и его коллеги из Университета Кагосимы (Япония) выявили, что у этих рыб есть сенсоры, способные обнаруживать добычу по незначительным изменениям уровня pH воды.

Работа, подробно описывающая исследование, будет опубликована в журнале Science 6 июня. Это первое сообщение о том, что какая-либо рыба использует pH для поиска живой добычи.

Исследование стало ответвлением работы, начатой в 1984 году. Во время электрической регистрации активности от усиков ("усов") рыбы Каприо заметил, что некоторые сенсорные нервные волокна иногда реагируют с гораздо большей амплитудой. Он предположил, что реакция вызвана изменением pH, но функция этого ответа была неизвестна.

С 2005 по 2013 год, при поддержке NIH и LSU, Каприо и коллеги возобновили анализ. Физиологические эксперименты с электродами показали, что чувствительность усиков к незначительным изменениям pH воды связана с дыханием мелких морских червей-полихет, основной добычи сома.

Черви живут в трубках или норах в иле. При дыхании они выделяют небольшое количество углекислого газа и кислоты, создавая слабое снижение pH морской воды, которое обнаруживает ночной морской сом. "Эти рыбы — словно плавающие pH-метры. Они так же хороши, как коммерческий pH-метр в лаборатории", — сказал Каприо.

В поведенческих экспериментах рыбы в аквариуме с морской водой и червями в стеклянных трубках (снятые инфракрасной камерой) проводили значительно больше времени рядом с червями. Сомы также активно привлекались к месту, где из трубки выделялась вода с чуть более низким pH, даже без червей, искали пищу и кусали конец трубки.

Исследование показало, что чувствительность сома была максимальна в естественной морской воде с pH 8.2, но резко снижалась при pH менее 8. Это означает, что способность японского морского сома находить пищу может быть нарушена окислением океана — продолжающимся снижением pH океанов Земли из-за поглощения углекислого газа из атмосферы, в значительной степени вызванного деятельностью человека.

Если pH океана упадёт значительно ниже 8, ряд морских организмов, производящих раковины, не сможет их создавать. "Наша работа может быть индикатором возможного влияния окисления океана на морских позвоночных. Если окисление океана продолжится с той же скоростью, мы не знаем, сможет ли морская жизнь адаптироваться к столь быстрому изменению pH", — отметил Каприо.