Когда ученые начали исследовать возможность эволюции рыб для выживания в более теплых водах, они не ожидали обнаружить удивительное свойство. Эти рыбы не только адаптировались к высоким температурам, но и стали более устойчивыми к холоду, что может дать им неожиданные преимущества в условиях изменяющегося климата.
В исследовании, , ученые наблюдали за данио-рерио на протяжении семи поколений селективного разведения, что позволило глубже понять, как водные организмы могут реагировать на глобальное потепление.
«Обычно, когда мы сравниваем виды, адаптированные к теплу, мы предполагаем, что они менее устойчивы к холоду. Однако мы обнаружили, что они стали более устойчивыми к низким температурам, что стало для нас неожиданностью», — отметила Анна Андреассен (на обложке), ведущий автор исследования, проводившая его в качестве аспиранта в Норвежском университете науки и технологий (NTNU).
Эксперимент начался с диких зебровых рыб, пойманных в Индии в 2016 году. Исследователи разделили их на три группы:
- Рыбы, отобранные для повышения устойчивости к жаре.
- Контрольная группа, размножающаяся естественным образом.
- Рыбы, выбранные за их низкую переносимость высоких температур.
После семи поколений рыбы, адаптированные к теплу, не только улучшили свои способности к выживанию в теплых водах, но и неожиданно расширили свой температурный диапазон, показав лучшую переносимость холода. Эта адаптация без явных компромиссов ставит под сомнение традиционные представления об эволюции.
Наиболее важным оказалось отсутствие явных недостатков. Ученые проверили такие показатели, как потребление кислорода, способность плавать, размножение и рост — традиционные критерии приспособленности рыб — и не обнаружили значительных компромиссов у адаптированных к теплу особей.
«Очень немногие исследовательские группы смогли изучить, как рыбы могут эволюционировать в условиях изменения климата, поскольку это требует тысяч рыб и многих лет тщательных экспериментов, — сказал Фредрик Ютфельт, старший автор статьи и руководитель Лаборатории экофизиологии рыб в NTNU. — Это делает нашу работу особенно важной, так как мы начинаем понимать, как эволюция может помочь рыбам адаптироваться к повышению температуры воды».
Для оценки эффективности использования кислорода исследователи поместили маленькую рыбку размером 2 см в специальный плавательный туннель — своего рода беговую дорожку для рыб — где они могли измерять потребление кислорода, контролируя скорость потока воды.
«Мы можем определить, сколько кислорода они потребляют из воды, когда плывут на максимальной скорости, — пояснила Андреассен. — Это похоже на то, как если бы мы поместили их на маленькие беговые дорожки для рыб».
Вопреки распространенной гипотезе в климатической биологии, результаты показывают, что нехватка кислорода может не быть определяющим фактором для устойчивости к жаре.
«Существует гипотеза, что само по себе потепление не ограничивает животных, но при высоких температурах кислород становится дефицитом. Однако мы этого не наблюдали, и это имеет большое значение для нашей области», — добавила Андреассен.
Хотя результаты лабораторных исследований указывают на то, что у рыб может быть больше возможностей для адаптации, чем считалось ранее, исследователи предостерегают, что естественная эволюция может не успевать за быстро нагревающимися водами.
Результаты исследования опубликованном в журнале Nature Climate Change.
Изображение: scienceblog.com
