Аннотация:
Стрекозы синего дьявола, обитающие в урбанизированных водоемах, испытывают значительные изменения в генетической активности. Исследователи обнаружили, что сотни генов этой распространенной и ярко окрашенной коралловой рифовой рыбы меняют свою экспрессию в ответ на изменения окружающей среды, большинство из которых связаны с воспалением и иммунными реакциями. Ученые называют это явление «эффектом нездоровой пищи», потому что эти рыбы, похоже, жертвуют своим здоровьем ради удобства.
Исследовательская группа состоит из японского Окинавского института науки и технологий (OIST), Национального центра научных исследований Франции (CNRS) и медицинского факультета Университета Индианы в США. Исследователи полагают, что это открытие не только поможет понять здоровье морской жизни, но также может дать новое понимание исследований в области здоровья человека.
Ученые отмечают, что средняя продолжительность жизни человека в современном обществе продолжает увеличиваться, но в то же время увеличивается и заболеваемость хроническими заболеваниями, а многих людей во второй половине жизни сопровождают различные заболевания воспалительного характера. Медицинские исследования уже давно доказали, что иммунная система и долговременное воспаление тесно связаны со здоровьем, в то время как оценки здоровья диких животных больше полагались на внешние показатели, такие как условия среды обитания, размер популяции и поведенческие наблюдения в прошлом.
Теперь это исследование предоставляет новые генетические доказательства того, что незаметные физиологические изменения могут происходить в, казалось бы, благополучной и здоровой экологической среде. Исследователи полагают, что это может подтолкнуть экологическое сообщество к переосмыслению и оценке способов измерения здоровья дикой природы.
Объектом данного исследования является стрекоза синего дьявола. Эта рыба широко распространена в Индийском океане и западной части Тихого океана. Он известен своим ярко-синим внешним видом. Это также очень популярный вид декоративных рыб на европейском и американском аквариумном рынке.
Эмма Герен, первый автор исследования и научный сотрудник исследовательского отдела морской экологической эволюции и развития OIST, сказала, что традиционные методы экологического мониторинга обычно фокусируются на отборе проб качества воды или подсчете количества рыб, но эти данные не могут достоверно отражать состояние здоровья самих рыб. Чтобы понять, что именно переживают рыбы, ключевым моментом является наблюдение за активностью генов.
В последние годы технология экологической ДНК постепенно стала важным инструментом оценки дикой природы, но в морской среде по-прежнему очень сложно точно получить информацию о здоровье одного вида. Пробы морской воды могут раскрыть биологическое разнообразие океана, но не могут детально отразить физиологическое состояние конкретного вида.
В ходе этого исследования ученые собрали образцы стрекоз синего дьявола из 18 различных мест на главном острове Окинава. Эти места в разной степени пострадали от деятельности человека. В северной части по-прежнему сохраняется относительно нетронутая экосистема коралловых рифов, в то время как на южном побережье наблюдается долгосрочное городское развитие и строительство инфраструктуры.
Результаты исследований показывают, что в морских районах, сильно пострадавших от урбанизации, уровни активности сотен генов стрекоз голубого дьявола значительно изменились. Самое поразительное, что значительная часть из них связана с воспалительными реакциями и функцией иммунной системы.
Исследователи обнаружили, что эти рыбы, похоже, предпочитают собираться в районах, более пострадавших от деятельности человека, даже если качество окружающей среды там было плохим. Такое поведение имеет некоторое сходство с предпочтением людей высококалорийных обработанных пищевых продуктов. Хотя удобство и ресурсы можно получить в краткосрочной перспективе, в долгосрочной перспективе это может оказать негативное влияние на здоровье, поэтому исследовательская группа ярко называет это «эффектом нездоровой пищи».
Ученые утверждают, что эти рыбы в настоящее время не относятся к исчезающим видам, а размер их популяции кажется очень стабильным. Если мы будем полагаться только на традиционные методы экологического мониторинга, людям будет сложно обнаружить потенциальные проблемы со здоровьем. Однако изменения на генетическом уровне раскрывают иную картину, указывая на то, что, казалось бы, нормальные популяции на самом деле могут находиться не в здоровом состоянии.
Исследовательская группа считает, что наибольшая значимость этой работы заключается в создании новой модели оценки состояния океана. Мониторинг генетической активности диких животных, а не просто сосредоточение внимания на их численности и распространении, учёные смогут обнаружить влияние экологического стресса на экосистемы в более раннем будущем.
Исследователи отметили, что в условиях продолжающейся глобальной урбанизации и развития прибрежных зон этот метод мониторинга, основанный на экспрессии генов, как ожидается, станет важным инструментом в области экологической защиты. Это может не только помочь понять, как морская жизнь реагирует на давление, вызванное деятельностью человека, но также может обеспечить более точные и точные возможности раннего предупреждения для прогнозирования будущих изменений в экосистемах.
Комментарии