Международная команда исследователей обнаружила, что значительные объемы углекислого газа антропогенного происхождения могут оказывать воздействие на центральную нервную систему морских рыб и серьезно повлиять на их выживаемость.

По сообщениям профессора Филиппа Мандэй, повышение концентрации углекислого газа, которое должно произойти в конце этого века, повлияет на слух, обоняние рыбок и их способность поворачиваться и ускользать от хищников. В течение нескольких лет команда под его руководством наблюдала поведение мальков коралловых рыб в морской воде, содержащей высокий уровень растворенного углекислого газа, и выяснила, что центральная нервная система данных животных подвержена значительному разрушению, которое, вероятно, снизит их шансы на выживание.

В последнем номере журнала «Nature Climate Change» за 2012 год опубликована работа, в которой изучалось распределение мальков рыб-клоунов и рыб-девушек (семейство Помацентровые) в присутствии хищников в воде с высоким содержанием углекислоты. Исследователи обнаружили, что, хотя на выживаемость хищников уровень растворенного CO₂ не повлиял, он значительно повысил смертность молоди. Последнее было связано с изменением обоняния рыбок, вследствие чего их начинали привлекать отпугивающие запахи, в частности, от хищника.

Однако это не единственная утрата. Помимо обоняния  поражается также и слух, необходимый для нахождения своего укрытия ночью и удаления от него в дневное время. Рыбки путались и больше не избегали рифовых звуков, поэтому возвращались домой раньше времени и становились легкой добычей хищников.
Кроме того, у рыбок нарушалась поведенческая латерализация, предпочтение поворачивать направо или налево, что является важным фактором обучения.

По мнению ученых, повышенный уровень углекислого газа в крови приводит к стимуляции ГАМК_А рецепторов во многих участках центральной нервной системы, что извращает восприятие информации от рецепторов. В условиях эксперимента данное влияние отменялось введением антагониста ГАМК_А рецептора. Механизм действия CO₂, вероятно, связан с его регуляцией кислотного баланса через изменение уровня HCO3⁻ и Cl⁻.

Несмотря на то, что у большинства позвоночных животных экспрессируются ГАМК_А рецепторы, команда полагает, что повышенный уровень CO₂ оказывает более выраженное влияние на водные организмы, у которых обычно ниже концентрация углекислоты в крови. Вероятно, наиболее подверженными являются ракообразные и большинство рыб, особенно тех, которые поглощают много кислорода.

По словам профессора Мандэй, ежегодно в мировом океане растворяется около 2,3 миллионов тонн CO₂ антропогенного происхождения, вызывая изменения химического составе воды, в которой живут рыбы и другие организмы.

В данной работе установлено, что закисление вод не только разрушает раковины моллюсков и планктона, но также негативно влияет на центральную нервную систему рыб. Продемонстрирован более выраженный эффект углекислоты на рыб, потребляющих больше кислорода. Возможно, пагубное воздействие коснется ряда промысловых видов рыб.

——

Göran E. Nilsson, Danielle L. Dixson, Paolo Domenici, Mark I. McCormick, Christina Sørensen, Sue-Ann Watson & Philip L. Munday. Near-future carbon dioxide levels alter fish behaviour by interfering with neurotransmitter function. Nature Climate Change. 2 (2). 2012.

www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate1352.html

sciencedaily.com