Влияние изменения климата на морскую флору и фауну становится все более очевидным и стремительно набирает обороты. Ввиду повышенных температур мирового океана обесцвечиваются кораллы, а рыба мигрирует в более холодные воды. Растущие уровни содержания углекислого газа в атмосфере ведут к повышению кислотности морской воды, что сказывается на ракушках и панцирях морских животных.
Исследование, проведенное португальскими учёными из Центра морских исследований и учёными из Центра окружающей среды, рыбных ресурсов и аквакультуры показало: изменение климата добралось и до способности рыбы различать запахи, причём ситуация в ближайшие годы будет только ухудшаться, если темпы экологической катастрофы не замедлят свой ход.
Запах для рыбы жизненно необходим. Они пользуются им при поиске пищи, для обнаружения надвигающейся опасности, мест нереста и безопасной территории. Запах также нужен для распознавания рыб своего вида.
Потерять запах – значит быть под угрозой исчезновения. Если это произойдёт, пострадает и рыбная промышленность, и туризм, и экономика, и самое главное, обеспечение человечества продовольствием, поскольку огромное количество людей в большой степени зависит от рыбы и морепродуктов.
Косима Портеус, исследовательница Университета Эксетера, Англия, одна из авторов данной работы, утверждает: «Высокий уровень диоксида углерода может крайне негативно сказаться на способности различать запахи, что отразится не только на её количестве, но и на целых экосистемах. Этого можно избежать, но тогда мы должны существенно снизить выбросы углекислого газа до того, как станет слишком поздно».
При взаимодействии углекислого газа с морской водой образуется углекислота, в результате чего вода становится более кислотной, особенно у поверхности. Учёные считают, что почти половина углекислого газа была поглощена океаном. В результате темп глобального потепления замедлился, но ситуация существенно отразилась на морских обитателях.
Авторы опубликованного исследования сравнили поведение молодого морского окуня при нынешних уровнях содержания углекислого газа с поведением при уровнях, ожидаемых к концу столетия. Было обнаружено, что чем дольше рыба находилась в среде с высоким содержанием СО2, тем хуже ей становилось. Такие окуни меньше плавали и намного хуже реагировали на запах приближающегося хищника.
Исследователи также изучали способность рыбы определять некоторые запахи при разных уровнях кислотности с помощью записи активности их нервной системы.
«Мы записывали реакцию на запахи, которые помогают рыбе найти пищу, отличить один вид рыбы от другого, в разных концентрациях и при уровнях, с которыми они бы столкнулись в естественных условиях», - говорит Портеус.
Исследователи установили: вода с высоким уровнем содержания диоксида углерода стала причиной уменьшения способности различать запахи в целых два раза.
«Способность, связанная с едой или угрозой жизни, пострадала больше всего. Мы думаем, что это можно объяснить тем, что такая вода влияет на то, как молекулы, несущие с собой запах, связываются с обонятельными рецепторами в носу рыбы. Вода снижает способность различать эти важные сигналы».
Учёные пока не сравнивали влияние нынешних уровней кислотности с уровнями до Промышленной революции, но намереваются в скором времени этим заняться. Возможно, морской окунь уже значительно пострадал из-за повышения кислотности воды.
Результаты изучения влияния высоких уровней СО2 и кислотности на гены и мозг морского окуня показали: организм рыбы изменился, но не приспособился к условиям.
«Мы хотели посмотреть, смогла ли рыба за короткий срок (не за поколения) компенсировать потерю этой способности. Один способ чувствовать запахи лучше – это иметь больше рецепторов, с помощью которых можно было бы повысить шансы на распознавание запаха. Другой путь – изменить имеющийся рецептор так, чтобы он лучше функционировал в подобной среде. Однако мы не обнаружили подобных случаев адаптации к условиям», - утверждает Косима Портеус.
Напротив, было установлено, что количество таких рецепторов у окуня уменьшилось, что намного усложнило задачу распознавания запахов. Именно этот вид был выбран для проведения исследования, поскольку окунь чрезвычайно важен экономически.
Однако учёные придерживаются мнения, что результаты исследования можно отнести к практически любому виду рыбы, и возможно, даже к беспозвоночным, включая крабов и лобстеров.
Новости для человечества неутешительны: 20% белка, потребляемого тремя миллиардами людей, составляют морепродукты. Таким образом, повышение уровней содержания углекислого газа в океанах может сказаться на всех видах рыбы, включая и жизненно важные для выживания человека.