Ученые МГУ упорядочили данные о реакции водных обитателей на сигналы рыб
Все актуальные данные о реакциях водных обитателей на кайромоны — химические сигналы рыб — систематизировала научная группа кафедры ихтиологии биологического факультета МГУ, 5 апреля сообщает пресс-служба университета.
В воде основным способом коммуникации между особями являются химические сигналы. Если об общении рыб с помощью запахов ученым известно довольно подробно, то ответная реакция других организмов на кайромоны, которые рыбы выделяют постоянно, освещена в научной литературе гораздо хуже.
Чтобы систематизировать уже имеющиеся данные для оптимизации последующих исследований, завкафедрой ихтиологии биологического факультета МГУ Александр Касумян поставил руководимой им группе по изучению хеморецепции и поведения рыб задачу собрать их в единый обзор.
Касумян рассказал, что основная цель выполненной работы — «выяснить, насколько тесными и многообразными могут быть химические связи рыб с другими многочисленными водными животными, прежде всего беспозвоночными. Удивительно, но запахи рыб небесполезны даже тем, кто проводит в воде лишь небольшую часть своей жизни».
В процессе анализа исследовательских работ ученые отметили, что все сосуществующие с рыбами водные животные имеют хорошо развитую хеморецепцию, с помощью которой они отвечают на выделяемые кайромоны рыб различными поведенческими и физиологическими реакциями и даже морфологическими преобразованиями. Отдельные организмы даже научились различать рыб по их запаху и по-разному реагируют на различных хищников.
Так, мелкие водные рачки Daphnia magna, учуяв запах планктоноядной рыбы, днем опускаются на дно, возвращаясь в верхние слои воды вечером, ориентируясь на свет. Запах других хищников, преследующих, например, личинок комаров, то рачки начинают разбегаться по горизонтали.
Таким образом, в случае наличия химических сигналов от планктоноядных рыб дафнии стремятся разойтись с ними в пространстве и времени, приспосабливая свои суточные циклы, а от других хищников они только «убегают».
Отмечено, что в присутствии плотвы эти рачки, спускаясь на на глубину, образуют плотные скопления. При дефиците пищи такие поведенческие эффекты от кайромонов рыб у дафний выражаются гораздо слабее.
Другие водные организмы, например, двухстворчатые моллюски-фильтраторы Dreissena, не способны различать рыб по запаху, они реагируют одинаково на кайромоны любых хищников, прекращая фильтровать воду и выделение пеллет (фекальных комочков).
Кайромоны рыб способны улавливать даже наземные и летающие животные. Например, самки комаров предпочитают не откладывать яйца в водоемы с рыбой, при этом добавление кайромонов в воду искусственных экспериментальных водоемов практически блокирует использование их комарами для размножения.
То же касается водных жуков, перелетающих с водоема на водоем, выбирая при этом менее обрыбленный. Морфологически — отращивая защитные структуры, реагируют на запахи рыб другие водные обитатели. Постоянный запах линя заставляет брюхоногого моллюска прудовика Radix balthica утолщать и изменять форму раковины.
Запах трехиглой колюшки вызывает рост хвостовых игл у дафний вида D. lumholtzi, а на запах синежаберного солнечника дафнии этого вида отращивают еще и длинный шип на голове. Запахи хищных рыб влияют и на скорость роста некоторых водных обитателей.
«В целом, ответы водных животных на запахи рыб носят явный защитный характер, причем независимо от того, являются ли эти реакции поведенческими (уход в укрытие, избегание, затаивание), физиологическими (снижение или увеличение темпа роста и созревания, изменение плодовитости) или морфологическими (усиление раковины, появление шипов и выростов, изменение пропорций тела). Причина — более высокое положение рыб в трофической иерархии», — подытожил свой рассказ Александр Касумян.
Кайромоны рыб являются для водных экосистем важнейшими регуляторами взаимоотношений между хищниками и их жертвами. Но при этом многие свойства кайромонов остаются плохо изученными. Исследователи надеются, что их систематический обзор станет помощником в дальнейших исследованиях в этой области.
