Исследователи из Школы водных и рыбохозяйственных наук Вашингтонского университета обнаружили, что закисление океана влияет на способность некоторых устриц передавать своим потомкам «воспоминания» об экологических травмах.
Эти две статьи были опубликованы в декабре в журналах «Экологические приложения» и «Журнал исследований моллюсков».
"Потепление и закисление океанов отрицательно сказываются на многих морских видах. Однако некоторые виды, обитающие в экстремальных условиях, например в приливной зоне, могут быть более устойчивыми к этим изменениям, чем другие », – сказала Лаура Спенсер, одна из двух ведущих авторов и аспирантка в области водных и рыбных наук. "Некоторые виды могут даже передавать своим потомкам воспоминания о суровых условиях, что делает их более способными к выживанию в столь же суровых условиях."
Исследователи изучили два вида экологически и коммерчески ценных устриц, обитающих в Пьюджет-Саунд: устрицы Олимпии и тихоокеанские устрицы. Хотя личинки устриц чувствительны к подкислению океанов, взрослые устрицы обычно встречаются в приливных районах и устьях, где им приходится выдерживать постоянно меняющиеся водные условия.
Именно эта выносливость заставляет исследователей надеяться, что устрицы смогут противостоять все более кислой среде океана. Если их устойчивость к стрессорам может быть передана их потомству, это может способствовать повышению толерантности среди будущего населения.
В исследовании Спенсера устрицы Олимпии в зимние месяцы подвергались сочетанию повышенных температур и закисленных условий, имитируя то, что могло произойти при изменении климата. Более высокая температура воды привела к более раннему нересту устриц; однако эти эффекты были нивелированы в сочетании с подкисленными условиями. Затем исследователи вырастили и пересадили потомство обнаженных устриц в четыре лимана в Пьюджет-Саунд. Они заметили, что потомство, родители которого подвергались воздействию закисленных условий в лаборатории, имеет более высокие показатели выживаемости в двух из четырех бухт.
«Мы обнаружили, что взрослые особи олимпийской устрицы относительно устойчивы к подкислению и потеплению при воздействии зимой», – сказал Спенсер. «Что самое интересное, мы обнаружили доказательства того, что воздействие закисленных условий на взрослых может принести пользу потомству, улучшив выживаемость."
Этот эффект переноса демонстрирует, что опыт родителей устриц оказывает прямое влияние на поведение их потомства, а молодые устрицы могут быть более устойчивыми в определенных средах, когда их родители были предварительно обусловлены аналогичными стрессовыми факторами.
В другом исследовании взрослые тихоокеанские устрицы аналогичным образом подвергались воздействию подкисленных условий в лаборатории. Затем устриц снова помещали в обычную воду для восстановления перед нерестом. Исследователи отметили, что эмбриональное и личиночное потомство самок устриц, подвергшихся воздействию этих экспериментальных условий, выживало хуже, чем в аналогичной контрольной группе.
«Условия, которые испытывает одно поколение тихоокеанских устриц, могут повлиять на успеваемость их детей», – сказала ведущий автор Яамини Венкатараман, аспирантка, специализирующаяся на водных и рыбных науках. "Даже если устрицы не находятся в стрессовых условиях во время размножения, их предыдущий стрессовый опыт может повлиять на их потомство."
Эти два противоположных результата обнадеживают и вызывают беспокойство для индустрии моллюсков в Вашингтоне, которая приносит почти 150 миллионов долларов в год и обеспечивает более 2700 рабочих мест. В то время как одно исследование показало, что молодые устрицы Олимпии извлекали пользу и имели преимущество в выживании из-за воздействия на родителей подкисленных условий, другое исследование показало, что выживаемость эмбрионов и личинок тихоокеанских устриц снижалась при воздействии на родителей.
Авторы полагают, что эти разные результаты могут быть связаны с конкретными видами или потому, что эксперименты были сосредоточены на разных стадиях жизни устриц.
Тем не менее, определение того, как и почему некоторые виды, такие как устрица Олимпия, переносят закисление и потепление океана, помогает понять, где сосредоточить природоохранные ресурсы и как улучшить методы выращивания, – сказал Спенсер.
«Нам нужно было расширить наше понимание экологической памяти, когда мы думали о том, как устрицы или другие организмы сохранятся перед лицом изменения климата», – пояснил Венкатараман. "Отрасль аквакультуры является частью Вашингтона, и понимание того, как устрицы будут реагировать на изменения в окружающей их среде, например на более кислые водные условия, через несколько поколений, имеет решающее значение для устойчивости отрасли."
Это недавнее исследование показывает, что по мере того, как мировые океаны нагреваются и становятся более кислыми из-за изменения климата, толерантность или чувствительность видов нельзя определить, глядя только на одно поколение устриц.