Тайны мирового океана: тонны СО2 опьяняют рыб

Растворяющийся в океанских водах углекислый газ вводит рыб в состояние, близкое к алкогольному опьянению и сопровождающееся утратой чувства самосохранения.

Ежегодно в мировом океане растворяется около 2,3 миллиардов тонн углекислого газа (СО2), попадающего в атмосферу в результате деятельности человека. Результатом этого является постепенное повышение кислотности воды.

Растворяющийся в океанских водах углекислый газ вводит рыб в состояние, близкое к алкогольному опьянению

Некоторое время назад исследователи университета Таунсвилля, Австралия провели эксперимент, в рамках которого они помещали населяющих коралловые рифы рыб в воду с кислотностью, соответствующей уровню, которого воды мирового океана предположительно достигнут к концу столетия. Это делало рыб необычайно смелыми, более того, для них становились привлекательными «неприятные» в нормальном состоянии запахи, в том числе запахи хищников и непригодных для жизни условий.

Совсем недавно ученым удалось вскрыть механизм, лежащий в основе этого феномена. В первой части нового исследования они помещали личинок оранжевого амфиприона или рыбы-клоуна (Amphiprion percula) в воду с нормальным (450 микроатмосфер) или повышенным (900 микроатмосфер) уровнем углекислого газа. Выросшим в таких условиях рыбам предлагали выбор между потоком воды, имеющим запах распространенных хищников, и потоком воды, не имеющим подобных запахов. Примерно в 90% случаев рыбы, выросшие в воде с повышенным уровнем кислотности, выбирали воду с запахом хищников, избегаемую более чем 90% особей, выросших в воде с нормальным уровнем углекислого газа.

При проведении второго эксперимента исследователи продемонстрировали, что содержание мальков высокотелых рыб-ласточек (Neopomacentrus azysron), выловленных в районе Большого Барьерного Рифа, в условиях высокой концентрации углекислого газа нарушало их естественную способность в определенных условиях поворачивать налево или направо. Эта способность лежит в основе формирования косяков рыб и очень важна для их выживания.

Интересно, что оба наблюдаемых отклонения в поведении удалось практически полностью устранить путем добавления в воду габазина – химического соединения, блокирующего рецепторы к нейротрансмиттеру (соединению, передающему нервные импульсы между нейронами) GABA-A.

Рецепторы к GABA-A находятся на дендритах – тонких отростках нервных клеток, регистрирующих на химические сигналы, высвобождаемые соседними нейронами. Связывание молекулы GABA-A с рецептором открывает канал, через который в клетку устремляется поток отрицательно заряженных ионов хлора и бикарбонатных ионов, что подавляет активность нейрона.

Накопление углекислого газа в организме рыбы нарушает распределение ионов. По-видимому, в подобных условиях при активации рецептора GABA-A отрицательно заряженные ионы не попадают в клетку, а, наоборот, выходят из нее в аномально «закисленное» внеклеточное пространство, что приводит к активации нейрона. Результатом этого является неадекватное поведение рыбы, значительно повышающее риск ее гибели в зубах хищников.

Специалисты считают, что углекислый газ оказывает «опьяняющее» действие не только на два вида рыб, описанных в исследовании. Скорее всего, в группу риска входят все рыбы и ракообразные, дышащие растворенным в воде кислородом, так как уровень кислотности в их организмах, как правило, ниже, чем в организмах животных, использующих для дыхания атмосферный воздух.

Читайте на CNews
Мировой океан примет и накормит разрастающееся человечество?
Лазер самозащиты: боевые самолеты получат новое оружие
Графен сделали пьезоэлектриком