Суровые погодные явления, связанные с изменением климата, могут вызвать наводнения, которые угрожают выживанию олимпийской устрицы, показывают новые исследования. Результаты будут представлены сегодня на конференции Американского физиологического общества (APS) «Сравнительная физиология: сложность и интеграция» в Новом Орлеане.
Океаны по всему миру обычно имеют содержание соли (соленость) около 3,5 процентов, но этот процент больше варьируется в мелководных прибрежных водах, подверженных воздействию осадков. Исследователи изучили три группы устриц Olympia из разных районов побережья Калифорнии, где влияние осадков на соленость морской воды неодинаково. Одна группа обитала в большом эстуарии - водоеме с морской водой недалеко от устья реки, - который регулярно подвергался затоплению пресной водой из-за экстремальных осадков, что снижало соленость среды обитания устриц. Вторая группа жила в небольшом эстуарии, которое подвергалось гораздо меньшему воздействию пресной воды, а третья группа жила далеко от большого эстуария, где соленость также была выше и стабильнее..
Все организмы, включая устриц, демонстрируют более высокую экспрессию генов, которые связаны с повреждением ДНК и разворачиванием белка в ответ на экстремальный стресс. Развертывание белков - это процесс, при котором белки теряют свою структуру и становятся нестабильными, что, если их не восстановить, в конечном итоге приведет к гибели животного. Исследователи изучают устриц Olympia, потому что они являются «основным видом», что означает, что присутствие устриц обеспечивает среду обитания для большого количества других более мелких видов и создает гораздо более здоровую экосистему. Если устрицы вымрут, вымрут и все связанные с ними виды. Из-за жизненно важной роли, которую устрицы играют в прибрежных экосистемах, исследователи хотят знать, являются ли устрицы, живущие в определенных районах, более устойчивыми к низкой солености и, следовательно, лучше подготовлены к изменению климата..
Исследовательская группа подвергла все три группы устриц и их потомство воздействию морской воды с низкой соленостью (около 0,5 процента соли) и измерила характер экспрессии их генов. Они обнаружили, что устрицы, живущие ближе всего к большому эстуарию, более терпимы к пятидневному воздействию морской воды с низкой соленостью. «Более частое контактирование с пресной водой в этом регионе, вероятно, вынудило устриц выработать новые способы выживания в условиях низкой солености», - объясняет Тайлер Эванс, доктор философии из Калифорнийского государственного университета в Ист-Бэй и первый автор исследования.
Эта группа экспрессировала значительно более высокие уровни мРНК - генетического материала, который говорит клеткам, какие новые белки производить, - чем у менее устойчивых устриц, привыкших к более высокой солености. Белки, кодируемые мРНК, контролируют активность ресничек устрицы (волосообразные структуры на жабрах, которые двигаются вперед и назад для циркуляции жидкости внутри раковины устрицы). Исследователи предсказывают, что это дополнительное движение ресничек увеличивает выживаемость, позволяя устрицам держать свои раковины закрытыми (и морскую воду с низкой соленостью снаружи) в течение более длительного времени. Тем не менее, изменение климата представляет собой проблему для выживания даже самой устойчивой группы устриц Олимпии из-за ожидаемого усиления экстремальных осадков, которые подвергают устриц еще более длительным периодам низкой солености. «Даже устрицы, получившие большую устойчивость к низкой солености в результате естественного отбора, будут уязвимы к будущим наводнениям с пресной водой», - пишет исследовательская группа.