Загрязнение связано с летальными опухолями у морских черепах

Новое исследование показывает, что загрязнение из городских и сельскохозяйственных стоков на Гавайях вызывает опухоли у находящихся под угрозой исчезновения морских черепах.

Исследование, опубликованное во вторник в рецензируемом журнале открытого доступа PeerJ, демонстрирует, что азот из стоков попадает в водоросли, которыми питаются черепахи, способствуя образованию опухолей на глазах, ластах и внутренних органах животных.

Ученые из Университета Дьюка, Гавайского университета и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) провели исследование, чтобы лучше понять причины опухолевого заболевания фибропапилломатоза — основной известной причины смерти зеленых черепах.

Связь с питательными веществами

Исследование основано на работе 2010 года, обнаружившей, что болезнь более распространена в районах с высоким уровнем стока азота. Новая работа проверила гипотезу о том, как водоросли, которыми питаются черепахи, накапливают избыточный азот.

Ключевая роль аминокислоты аргинина

Один из способов накопления азота водорослями — аминокислота аргинин. Исследователи обнаружили необычно высокие уровни аргинина как в водорослях в сильно загрязненных водах, так и в опухолях больных черепах. В менее загрязненных водах и здоровых тканях уровни были сравнительно низкими.

Особенно высокое содержание аргинина было у инвазивного вида красных водорослей Hypnea musciformis, который процветает в богатых азотом водах. Поскольку он вытесняет местные виды водорослей, он может составлять до 90% рациона черепах.

Двойной удар для черепах

Из-за такого рациона черепахи имеют примерно в 14 раз больше аргинина в организме, чем если бы питались местными водорослями в менее загрязненных водах. Более того, будучи травоядными, им приходится съедать вдвое больше инвазивных водорослей, чтобы получить то же количество калорий, что и от местных видов.

«Содержание энергии и аргинина... может, таким образом, действовать как своего рода двойной удар, способствующий этой болезни», — отмечается в исследовании.

Механизм болезни и более широкий контекст

Считается, что аргинин способствует развитию вируса, приводящего к образованию опухолей. «Если эта болезнь — машина, то аргинин — ее топливо», — пояснил один из авторов. Без него вирус не может функционировать.

В опухолях черепах также были обнаружены повышенные уровни других аминокислот, например, пролина и глицина, которые часто встречаются в опухолях человека. Подобный анализ может быть полезен и для понимания рака у людей.

Исследование подчеркивает, что проблема затрагивает не только черепах, но и других морских обитателей, таких как рыбы и кораллы, в этих локациях. Авторы надеются, что дальнейшая работа поможет пересмотреть подходы к управлению прибрежными питательными веществами в экосистемах рифов.