Загрязнение океана, к сожалению, становится все более распространенным явлением, вызывая обеспокоенность по поводу воздействия химических веществ, которые выщелачиваются в воду. В новом исследовании исследователи обнаружили, как эти химические вещества могут влиять на размножение обыкновенной анемоновой рыбы Amphiprion ocellaris.
Химические вещества, разрушающие эндокринную систему, которые мешают работе гормонов в организме, могут препятствовать нормальному размножению животных. Бисфенол А и 17а-этинилэстрадиол (EE2) являются двумя распространенными химическими веществами такого рода. BPA является эндокринным разрушителем и содержится во многих различных пластмассах, таких как бутылки с водой и EE2, обычно встречающийся в противозачаточных таблетках, попадает в океан с человеческими отходами и сточными водами производственных предприятий и больниц.
«В Индонезии, например, есть красивые коралловые рифы, расположенные под большим количеством мусора, поэтому все, что попадает в воду, влияет на рыбу», - сказал Хосе Гонсалес, бывший научный сотрудник группы Rhodes.
«Ранее проводились исследования, которые установили, что эти загрязняющие вещества имеют тенденцию феминизировать животных, таких как пресноводные рыбы, крысы, мыши и даже люди», - сказал Джастин Родс (GNDP), профессор психологии. «Однако никто не изучал их воздействие на рыбу, пол которой полностью определяется окружающей средой».
А. ocellaris живут небольшими группами с одной альфа-самкой, одним бета-самцом и непродуктивными самцами более низкого ранга. Их пол не запрограммирован генетически и, напротив, зависит от сигналов окружающей среды: самец превращается в самку, если самку удаляют из группы или если самцов объединяют в пары.
"Мы изучали этих рыб именно потому, что они могут переходить от самца к самке, что помогает нам понять, как BPA и EE2 могут влиять на размножение", - сказала Сара Крейг, научный сотрудник Rhodes group.
Исследователи объединяли половозрелых самцов рыб и кормили их два раза в день обычной пищей, пищей, содержащей BPA или EE2. В каждой группе было по 9 пар рыб, за ними наблюдали в течение полугода. Количество BPA и EE2 было определено на основе концентрации этих химических веществ в окружающей среде.
«Поскольку эти рыбы способны менять свой пол, мы рассмотрели различные показатели, такие как поведение, экспрессия генов в мозге и уровень гормонов», - сказала Эбигейл Хистед, научный сотрудник группы Rhodes. «Интересно, что кроме поведения, мы обнаружили феминизирующий эффект во всех других категориях».
Исследователи обнаружили, что у рыб, которых кормили BPA, не было тестикулярной ткани, у них был более низкий уровень андрогенов, как у самок рыб, и повышенная экспрессия генов в мозгу, которые отвечают за феминизацию. Удивительно, но хотя самки, как правило, более агрессивны, BPA снижал агрессию у этих рыб. Напротив, эффекты EE2 были схожими, но менее выраженными.
«В природе самки очень агрессивны и не терпят присутствия других самок», - сказал Родс. «Мы обнаружили, что хотя BPA феминизирует гонады, рыбы не настолько агрессивны и могут жить друг с другом. Эти результаты показывают, что феминизация в мозгу происходит независимо от гонадных гормонов».
До сих пор неясно, как BPA оказывает свое действие. В других исследованиях предполагалось, что BPA связывается с рецепторами эстрогена. Тем не менее, поскольку EE2 является аналогом эстрогена и имеет малозаметные эффекты, исследователи полагают, что BPA обладает и другими дополнительными эффектами. «BPA может влиять на другие рецепторы гормонов или мешать передаче сигналов андрогенов. Это может быть сочетание различных эффектов, и мы еще не знаем», - сказал Родс.
Смысл выводов, однако, ясен. «Эти рыбы могут менять свой пол только с мужского на женский. Если BPA превращает их в самок в дикой природе, они не могут снова стать самцами, и это может повлиять на численность их популяции», - сказал Гонсалес.
Исследователи заинтересованы в дальнейшем изучении эффектов EE2. В частности, они хотели бы использовать более высокие концентрации EE2, потому что они обеспокоены тем, что введенные уровни были недостаточно высокими. Они также хотели бы дольше следить за судьбой этих рыб, так как обычно рыбе требуется более шести месяцев, чтобы полностью созреть.
«Для сравнения степени феминизации с BPA по сравнению с естественной феминизацией было бы лучше использовать более длительные временные рамки. Может быть, они в конечном итоге сражаются и убивают друг друга, и это то, что мы упустили из-за более коротких временных рамок», - сказал Родс.