Engraulis mordax, северный анчоус
Откусывая кусочек вкусной рыбки, вы вряд ли задумываетесь над тем, чем питалась она сама – но возможно, стоит это сделать. Учёные обнаружили, что более 50 видов рыбы потребляют плавающий в море пластиковый мусор. Это плохие новости, и не только для рыб, но в будущем и для людей, полагающихся на рыбу в вопросах питания.
Рыбы обычно не умирают из-за поедания большого количества плавающего в океане пластикового мусора. Но это не значит, что он им не вредит. Среди отрицательных эффектов поедания пластика, открытых учёными, значится уменьшение активности и ухудшение способности сбиваться в стаи, а также проблемы с печенью.
Что хуже всего для людей, токсические соединения, связанные с пластиком, передаются и накапливаются в тканях рыбы. А это плохо, поскольку они в свою очередь могут начать накапливаться и в людях, поедающих рыбу, поедавшую пластик. У многих видов животных, используемых для еды, включая скумбрию, полосатого окуня и тихоокеанских устриц, в желудках были обнаружены кусочки токсичного пластика.
Известно, что пластиковый мусор представляет серьёзную угрозу морским животным, но пока мы ещё только пытаемся разобраться в том, почему они его едят. Исследователи обычно сходятся во мнении, что рыбы путают пластик с едой чисто визуально.
Возможно, это и так, но полная история, вероятно, окажется сложнее. К примеру, мы с коллегами из Калифорнийского университета в Дэвисе в недавнем исследовании показали, что куски пластика могут привлекательно пахнуть для морских организмов. Исследование фокусировалось на морских птицах, но теперь мы с коллегами обнаружили также, что пластиковый мусор сходным образом воздействует и на анчоусов – критическую часть океанской пищевой цепочки.
Разнюхивая роль запахов
Обоняние – очень важное чувство для морских животных, включая и рыб. Акулы могут учуять минимальное количество крови на больших расстояниях, что помогает им искать жертв. Учёные считают, что обоняние лосося позволяет ему ориентироваться при перемещении вверх по рекам для нереста в тех притоках, где он родился сам. Рыбы могут использовать обоняние в таких вариантах поведения, как спаривание, возвращение домой, миграция и пропитание.
Мы проверяли свою идею о том, что кусочки пластика могут притягательно пахнуть для северного анчоуса (Engraulis mordax), распространённой стайной рыбы, водящейся на западном побережье Северной Америки. Эта кормовая рыба критически важна с экологической и экономической точек зрения. К несчастью, оказалось, что в дикой природе представители этого вида поедают пластик.
Работать с анчоусами тяжело, поскольку им требуются очень определённые характеристики воды и размер стаи, чтобы вести себя нормально. Им нужно находиться в холодной, быстро движущейся воде, в стаях, насчитывающих не менее 100 особей. В таких условиях анчоусы демонстрируют своё удовлетворение, плавая медленно и вплывая напрямую в водный поток – это поведение известно, как позитивный реотаксис. К счастью, мы смогли договориться о сотрудничестве с большим «Аквариумом в заливе» в Сан-Франциско, у работников которого есть большой опыт по поддержанию анчоусов в счастливом и здоровом состоянии.
Наш эксперимент с обонянием
Начиная эксперимент, мы не знали, используют ли вообще взрослые анчоусы обоняние для поиска пищи, не говоря уже о том, может ли запах пластика влиять на его потребление. Для проверки гипотезы мы несколько часов вымачивали криль (небольших рачков, которыми питаются анчоусы), пластиковые обломки и чистый пластик в морской воде, чтобы вода приобрела запах находившегося в ней материала. Затем мы отфильтровали наш крилевый и пластиковый «чай», и предоставили его стаям анчоусов, наблюдая за их поведением.
Когда рыбы ищут пищу совместно, их поведение предсказуемо меняется: они скапливаются вокруг интересных стимулов и снуют туда и сюда, изменяя положение тела в зависимости от водяного потока. Чтобы сравнить, как анчоусы реагируют на запахи криля и пластика, мы подвесили над их аквариумом специальный аппарат, оснащённый камерой GoPro, и снимали поведение стай сверху.
Кроме анализа поведения анчоусов при обнаружении ими запахов, мы записывали поведение анчоусов, когда они кормятся крилем, и когда им предоставляли контрольные образцы воды без запаха. Это дало нам базовую информацию о поведении стай, которую можно сравнивать с их реакцией на разные запахи.
Используя комбинацию автоматического компьютерного анализа и метод пристального разглядывания, мы оценили, насколько плотно стаи сбивались вместе, и как менялось положение тела каждой рыбы по отношению к потоку воды до и после добавления определённого запаха в аквариум. Как мы и предсказывали, во время кормления стаи сбивались в более плотные образования, и рыбы меняли положение тел так, что не все рыбы смотрели прямо в приходящий поток. Вместо этого их тела были ориентированы более хаотично, когда они искали кусочки еды. С контрольными образцами, в которых не было ни еды, ни её запаха, такого поведения зафиксировано не было.
Затем мы ввели в аквариум морскую воду с запахом криля, и анчоусы отреагировали так, будто они ищут еду – которой в нашем случае там не было. Когда мы предложили им моду с запахами пластиковых обломков, стаи отреагировали почти точно так же, сбиваясь вместе и беспорядочно двигаясь, как если бы они искали еду. Эта реакция дала первое поведенческое свидетельство того, что морские позвоночные могут потреблять пластик из-за его запаха.
Уменьшение пластикового загрязнения
Исследование подтверждает несколько вещей. Во-первых, мы показали, что северные анчоусы используют запахи для поиска пищи. Это может показаться интуитивным, но до проведения исследований чётких подтверждений того, что такая взрослая кормовая рыба, как анчоусы, сардины и сельдь, использует запах для поиска пищи, не было.
Нашим основным открытием стало то, что морские обитатели путают пластик с едой как из-за его внешнего вида, так и из-за запаха. А это проблема, поскольку если пластик выглядит и пахнет привлекательно для рыб, им будет очень сложно понять, что это не еда.
Это исследование также говорит о том, что наша культура «потреби и выброси» наносит нам ответный удар через поедаемую нами рыбу. Следующий большой вопрос, который она поднимает – могут ли загрязнители, попавшие в рыбу из пластика, попасть в человека, едящего эту рыбу.
Один из способов смягчения проблемы – выяснить, почему животные так часто путают пластик с добычей, и наше исследование помогло продвинуться в этом направлении. Однако каждый прямо сейчас может сделать что-то для предотвращения загрязнения океанов пластиком – например, отказаться от использования одноразовых пластиковых предметов и отправлять пластик на переработку после использования. Работы ещё предстоит много, но сейчас мы знаем уже достаточно для того, чтобы дальше продвинутся в решении этой глобальной проблемы окружающей среды.
Автор: Вячеслав Голованов
