Океаны продолжают нагреваться. По прогнозам ученых, в ближайшие 75 лет температура поверхностных вод может повыситься на 4 °C. Это уже приводит к обесцвечиванию кораллов и разрушению экосистем. Но как глобальное потепление влияет на рыб? От их выживания зависят пищевые цепочки, рыболовный промысел и жизнь прибрежных сообществ.

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (Япония) изучили, могут ли рыбы-клоуны адаптироваться к более теплой воде. Они также выяснили, как повышенные температуры влияют на организм этих рыб. Исследование опубликовали в журнале iScience.

«По прогнозам, потепление океана негативно скажется на морских обитателях. Однако мы до сих пор плохо понимаем молекулярные механизмы, которые позволяют им адаптироваться (или не адаптироваться) к повышению температуры», — пояснили авторы работы.

Только что вылупившихся рыб-клоунов выращивали в аквариумах с температурой воды 31 °C, тогда как контрольная группа содержалась при 28 °C. Третья группа сначала 20 дней провела в теплой воде, а затем ее вернули к нормальной температуре. Через два месяца ученые проанализировали ткани, гены и энергетический обмен рыб. Результаты показали, где организм проявляет гибкость, а где сталкивается с ограничениями.

Оказалось, что рыбы, которые столкнулись с теплом в раннем возрасте, адаптировались лучше. Их метаболизм не так остро реагировал на стресс. Кратковременное воздействие вызывало резкие скачки обмена веществ, но длительное — приводило к устойчивой акклиматизации.

Самые значительные изменения произошли в печени и поджелудочной железе. Печень начала активнее вырабатывать энергию из пищи, а поджелудочная железа сократила выработку инсулина. Изменения также затронули мозг, жабры и кишечник. При этом рост рыб не изменился — особи в теплой воде весили столько же, сколько и те, что жили в нормальных условиях.

Однако адаптация не прошла бесследно. В печени обнаружились ранние признаки фиброза, а в мозге — изменения, указывающие на возможные проблемы в развитии нервной системы. Кишечник стал слабее, что повысило риск проникновения вредных микробов.

«Хотя мы нашли механизмы адаптации к жаре, эти изменения могут иметь негативные последствия для здоровья рыб в долгосрочной перспективе», — отметил соавтор исследования профессор Тимоти Раваси.

Тем не менее, тот факт, что раннее воздействие высокой температуры помогает рыбам приспособиться, дает надежду на сохранение популяций тропических видов.