У пресноводных рыб в теплой воде увеличивается мозг, но страдают когнитивные функции
Изменение климата может привести к тому, что у пресноводных рыб увеличатся мозги, но снизится способность эффективно исследовать окружающую среду.
Новое исследование биологов из Университета Глазго показывает, что физиологические изменения, которые претерпят рыбы в более теплых реках, могут заставить их "обменять" мозг на силу, с потенциально серьезными последствиями.
Ход эксперимента
- Исследователи отловили гольянов в реке Келвин и разделили их на две группы.
- Первую группу содержали в воде с обычной температурой реки — 14°C.
- Вторую группу содержали в воде, нагретой до 20°C — это верхний предел температуры, которой, по прогнозам климатологов, может достичь река Келвин к концу XXI века.
- Наблюдения за физиологией и поведением рыб велись в течение восьми месяцев.
Результаты
- Метаболизм: Рыбы в более теплой воде (20°C) потребляли больше кислорода как в состоянии покоя, так и во время активности, что указывает на ускорение метаболизма.
- Размер мозга: У гольянов из теплых аквариумов развился больший по объему мозг, чем у их сородичей в холодной воде.
- Когнитивные тесты: Несмотря на увеличенный мозг, эти рыбы показали значительно худшие результаты в тесте на навигацию и поиск пищи (личинки мучного хрущака). Они с трудом проходили лабиринт, и их результаты не улучшались после четырех попыток.
Объяснение ученых
Ведущий автор исследования доктор Либор Заворка отметил: "Хотя мозговая ткань увеличилась, это, вероятно, не сопровождалось ростом плотности нейронов, поэтому больший мозг не дает дополнительных преимуществ. Мозговая ткань требует много энергии, поэтому, вероятно, больший мозг гольянов лишь истощает их ресурсы".
Профессор Шон Киллин, руководитель исследовательской группы, добавил: "Наши результаты показывают, что нарушение тонкого баланса между физиологией гольянов и их средой обитания вызывает неожиданные побочные эффекты".
Вывод
Рыбам с ускоренным метаболизмом и большим мозгом потребуется больше пищи, но их сниженная способность эффективно находить корм создает серьезную проблему для выживания в условиях потепления.
Исследование "Reduced exploration capacity despite brain volume increase in warm acclimated common minnow" опубликовано в Journal of Experimental Biology.