Исследование Университета Саутгемптона предполагает, что мембрана икры лосося может эволюционировать, чтобы справиться с пониженным уровнем кислорода в реках, тем самым помогая их эмбрионам успешно инкубировать.
Исследование, финансируемое Агентством по охране окружающей среды и опубликованное в журнале Royal Society Open Science, показало, что различия в структуре тонкой пленки, окружающей эмбрион лосося, влияют на его способность поглощать растворенный кислород из речной воды.
Атлантический лосось находится в упадке в своей естественной среде обитания, и считается, что это отчасти связано с ухудшением качества воды, в которой он нерестится. Отложения, смытые с суши, могут лишать реки кислорода, стимулируя рост большего количества органических веществ и заиливая гравийные отложения, где лосось откладывает икру в гнездах (красных). Икра нуждается в достаточном потоке кислорода через свои мембраны для успешной инкубации, и это последнее исследование изучает, как структура этих мембран различается у разных популяций лосося.
Исследователи провели ряд измерений оболочек яиц на рыбной ферме в Шотландии и в рыбоводных хозяйствах в четырех разных реках Великобритании; Дорхарт, Тилт, Южный Тайн и Северный Тайн. Они были выбраны из-за разного уровня осадка и насыщения кислородом. Результаты показали, что толщина мембраны, пористость и проницаемость варьировались в зависимости от местоположения.
Дальнейшие испытания яиц в контролируемых лабораторных условиях показали, что яйца с менее проницаемыми мембранами с меньшей вероятностью выживают в условиях низкого содержания кислорода - другими словами, чем толще мембрана, тем больше вероятность того, что яйцо будет испытывать недостаток кислорода и погибнуть. И наоборот, большая проницаемость означает больше шансов на выживание.
Ведущий автор Джек Блумер из Tyne Rivers Trust, который проводил исследование, будучи аспирантом Школы географии и наук об окружающей среде Саутгемптонского университета, комментирует: «Наши результаты говорят нам о том, что проницаемость мембран икры лосося различаются в зависимости от их местоположения и того, что их структура влияет на то, насколько эффективно они могут получать кислород из воды вокруг себя.
Чего мы пока не можем сказать наверняка, так это того, выживают ли популяции, развивая специфическую мембранную структуру, чтобы соответствовать конкретным условиям реки, в которой они вылупляются, - хотя данные указывают на это как на большую вероятность и мы надеемся, что будущие исследования предоставят дополнительные доказательства».
Профессор Дэвид Сир, также изучавший географию и науку об окружающей среде в Саутгемптоне, был ведущим научным руководителем этого исследования, работая с коллегой профессором Полом Кемпом из Инженерной школы. Предыдущие исследования профессора Сира изучали, как в гнездах атлантического лосося и других нерестящихся бентосных рыб могут скапливаться мелкие отложения в результате эрозии почвы, стоков с ферм, обочин дорог и размываемых берегов рек.
Он комментирует: «Ранее мы показали, что снижение снабжения кислородом инкубирующего эмбриона из-за повышенного накопления мелкодисперсных отложений в нерестовом гравии способствует сокращению численности рыбы в реках Великобритании и Европы».
"Это новое исследование исследует биологические факторы, которые могут сделать популяции атлантического лосося более или менее восприимчивыми к среде с низким содержанием кислорода. Дальнейшая работа может иметь важные последствия для управления и выращивания популяций лосося."