Кислородное голодание: российские учёные испытали мидий на способность выживать в условиях глобального потепления

Российские биологи провели эксперимент над мидиями, выращенными на одной из марикультурных ферм в окрестностях Севастополя. Предметом изучения стала ситуация в Черном море, где уровень закисленности воды растёт в последние годы по мере глобального потепления. Целью учёных было узнать, сколько дней моллюски смогут продержаться в закисленной воде, а также в условиях нехватки кислорода. Мидии оказались достаточно стойкими, все подопытные успешно боролись с неблагоприятными условиями несколько суток. Однако к концу эксперимента в их организмах начались патологические изменения. Полученные учёными данные важны для предприятий, выращивающих мидий в промышленных объёмах.

Учёные из Федерального исследовательского центра «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН» (Севастополь) выяснили, сколько дней мидии способны продержаться в воде, насыщенной углекислым газом без вреда для организма. Собранные данные важны для марикультурных предприятий, которые выращивают моллюсков в промышленных количествах. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда. Исследование проводивлось при поддержке РНФ. Результаты опубликованы в журнале Fish & Shellfish Immunology.

Хозяйственная деятельность человека приводит к росту концентрации углекислого газа в атмосфере. Результатом становится не только глобальное потепление, но и насыщение вод мирового океана углекислым газом — то есть, к закисление воды. Эта тенденция затронула и Чёрное море. По некоторым научным данным, этот процесс может ускориться в обозримом будущем.

Известно, что повышенная кислотность воды может негативно влиять на морскую биоту, включая моллюсков. Севастопольские биологи решили выяснить, как эти неблагоприятные условия сказываются на мидиях.

Учёные собрали на марикультурной ферме в окрестностях Севастополя 270 моллюсков, а затем в течение двух недель адаптировали их к жизни в лабораторных условиях при нормальном для мидий составе воды.

После такой акклиматизации подопытных мидий разделили на три равные группы. Для первой, контрольной, биологи сохранили благоприятные условия. А две другие поместили в закисленную воду, но с разной концентрацией кислорода. Если одной группе моллюсков пришлось столкнуться лишь с повышенной кислотностью, для второй к этому добавилась гипоксия — нехватка кислорода.

На третий, шестой и восьмой день эксперимента биологи взяли образцы пищеварительной железы и гемолимфы (аналога крови) мидий, чтобы оценить состояние их организмов. Выяснилось, что у обеих групп моллюсков произошло ухудшение качества гемолимфы, в ней снизилось количество гемоцитов — клеток, отвечающих за питание тканей и иммунные реакции организма. Это произошло вне зависимости от концентрации кислорода в воде.

Однако качество гемоцитов ухудшилось только у тех мидий, которые дополнительно боролись с гипоксией. Анализ показал, что их гемоциты в таких условиях вырабатывают примерно в два раза меньше активных форм кислорода — молекул, участвующих в уничтожении чужеродных объектов, например бактерий и вирусов.

Учёные пришли к выводу, что мидии способны переносить закисленность воды без вреда до шести дней, далее в организме моллюсков начинаются патологические процессы.

«Поэтому важно проводить мониторинг изменений кислотности и содержания растворённого кислорода как в местах естественного обитания моллюсков, так и на марикультурных фермах, где выращивают двустворчатых моллюсков», — пояснила кандидат биологических наук, руководитель лаборатории экологической иммунологии гидробионтов ФИЦ ИнБЮМ Александра Андреева.