Одна з найзахопливіших особливостей життя тварин

Одна з найзахопливіших особливостей життя тварин: після багатьох років у морі дорослі лососі повертаються в річку, де вони народилися, щоб спарюватися, відкладати ікру та вмирати. Але спочатку вони мусили зробити зворотний шлях, з річок до морів.

Під час цієї юнацької подорожі мальки, звані смолтами, зазнають величезних змін, щоб адаптуватися до солоного середовища. Під час цієї небезпечної подорожі, яку завершують лише деякі, вони рухаються косяками, щоб захиститися від форелі, щук та інших хижаків. Крім того, вони повинні подолати греблі та водосховища, які люди звели на їхньому шляху.

Нещодавнє дослідження, опубліковане в Science, відстежувало їхню міграцію, щоб перевірити, як вплив наших ліків, що потрапляють у воду, робить їх сміливішими. Ця сміливість підвищує їхні шанси дістатися до океану, що може порушити екологічний баланс їхнього виду, Salmo salar.

Величезна кількість ліків потрапляє в річки по всьому світу

Величезна кількість ліків потрапляє в річки по всьому світу. Навіть після очищення у стічних водах залишаються десятки активних речовин, іноді у дуже високих концентраціях. У Європі, наприклад, мадридська річка Мансанарес найбільше нагадує «річкову аптеку».

Попередні дослідження показали, як навіть у низьких концентраціях ліки (а також нелегальні наркотики) змінюють водорості, бактерії та комах, які є основою річкового життя. Нещодавно інше дослідження показало, що є навіть риби, які стають залежними від метамфетамінів, що потрапляють у річки.

З огляду на все це, як не запитати про вплив на такий важливий вид, екологічно та комерційно, як атлантичний лосось?

Велика група вчених провела один з найбільших експериментів

Велика група вчених провела один з найбільших експериментів, щоб це з'ясувати. Було вже кілька досліджень у лабораторії, але це було в річці (Дал, у Швеції), з сотнями лососів, які під час міграції до Балтійського моря повинні були пройти через водосховище, ділянку порогів і дві гідроелектростанції, а також врятуватися від свого найбільшого хижака – щуки.

У двох кампаніях, 2020 і 2021 років, кільком сотням молодих особин, які збиралися почати міграцію, було імплантовано імплантат з повільним вивільненням ліків. Одним вводили клобазам, анксіолітик з групи бензодіазепінів. Інші імплантати містили трамадол, опіоїдний анальгетик, третя група отримувала комбінацію обох, і, нарешті, кілька десятків з них нічого не отримували, слугуючи контролем експерименту.

Паралельно всі екземпляри мали пасивний передавач для відстеження їхнього руху з унікальним ідентифікатором для кожної риби.

«Бензодіазепіни, такі як клобазам, і опіоїдні анальгетики, такі як трамадол, мають добре задокументовані негативні хімічні взаємодії»

«Бензодіазепіни, такі як клобазам, і опіоїдні анальгетики, такі як трамадол, мають добре задокументовані негативні хімічні взаємодії, коли їх призначають разом пацієнтам-людям», — нагадує Джек Бранд, дослідник Шведського університету сільськогосподарських наук (USCA) і перший автор дослідження.

«Можна було б очікувати, що вони негативно вплинуть на дику природу, якщо їх піддавати одночасно. З цієї причини ми включили комбінацію клобазаму та трамадолу як один з наших методів лікування», — додає він.

Доза, яку вивільняли ліки, була подібною до тієї, що міститься в річках. «Фактично, аналіз мозку, м’язів і печінки риб, які брали участь у нашому дослідженні, підтвердив, що виявлені рівні були екологічно реалістичними», — доповнює Бранд.

Однією з перешкод, які повинні подолати молоді особини, є гребля Älvkarleby

Однією з перешкод, які повинні подолати молоді особини, є гребля Älvkarleby. З 23-метровим падінням лососі повинні пройти через одну з її шести турбін.

Ребекка Форсберг

Уздовж кілометрів, які були між відправною точкою та гирлом, вже в Балтійському морі, дослідники розмістили ряд детекторів. У поєднанні з передавачами, які несли риби, це дозволило їм побачити, скільки їх досягло моря або скільки часу вони провели на кожному етапі своєї подорожі.

Першою великою перешкодою є гребля Ланфорсен, з 10-метровим падінням. Але найгірше те, що вона стара і не має шляхів виходу для риб, як сучасні греблі.

«Вони повинні були пройти через турбіни, щоб перетнути греблі на шляху до моря», — каже дослідник з USCA. Це, безсумнівно, найбільш стресовий момент подорожі.

Молоді особини, які не зазнавали впливу жодних ліків, витрачали майже вісім годин

Молоді особини, які не зазнавали впливу жодних ліків, витрачали майже вісім годин, щоб набратися сміливості увійти в одну з чотирьох турбін.

Однак ті, що були «накачані» клобазамом, проходили греблю менш ніж за три години. Найбільше часу на перетин витратили ті, хто отримував дози трамадолу, опіоїду.

Те саме сталося з наступною, Älvkarleby, з падінням 23 метри і шістьма турбінами: знову ж таки, ті, хто отримував анксіолітик, перетинали її найшвидше і з великою різницею.

Залишалося подивитися, як у них складеться прибуття в море

Залишалося подивитися, як у них складеться прибуття в море. Загалом, міграція смолтів з річки – це кривава бійня.

Немає середніх даних, оскільки це залежить від умов кожної річки — її гребель, її хижаків, природних перешкод або тривалості подорожі — але попередні дослідження оцінювали, що втрати коливаються від 0,3% до 7% лососів на кілометр.

Подорож по Далу, мабуть, була дуже важкою, більшість молодих особин залишилися на шляху. Але вони бачили різницю залежно від того, чи піддавалися вони впливу ліків, чи ні.

89% риб, які піддавалися впливу трамадолу, не досягли моря. Контрольна група мала подібний коефіцієнт виживання, близько 10%. Однак 15% тих, у кого був клобазам у імплантаті з повільним вивільненням, досягли мети: це на 50% більше тих, хто вижив.

Молоді лососі, звані смолтами, зазнають глибокої трансформації

Молоді лососі, звані смолтами, зазнають глибокої трансформації перед початком міграції в море. Вгорі – смолт; внизу – вже дорослий атлантичний лосось.

Йорген Віклунд

Майкл Бертрам, професор кафедри екологічних досліджень, дикої природи та рибальства USCA, є старшим автором цього дослідження. І для нього те, що анксіолітик допомагає більшій кількості лососів дістатися до моря, не є добре:

«Хоча більший успіх міграції лососів, які зазнали впливу клобазаму, може здатися вигідним, важливо розуміти, що будь-які зміни в природній поведінці та екології виду можуть мати більш широкі негативні наслідки, як для цього виду, так і для навколишньої дикої природи».

Екологічна рівновага виду та видів, з якими він взаємодіє, формувалася протягом тисяч або мільйонів років.

«Навіть поведінкові наслідки, які спочатку здаються корисними, наприклад, швидший прохід через гідроелектростанції, можуть мати приховані витрати», — додає Бертрам.

І наводить приклад: «Зміна в графіку міграції може призвести до того, що риби потрапляють у море в субоптимальних умовах або збільшують їхню вразливість до хижаків та інших небезпек».

На думку професора, з часом «ці незначні зміни можуть змінити динаміку популяції та навіть потенційно порушити баланс екосистеми».

Останній експеримент підтверджує цю ідею. У лабораторії дослідники піддавали групи лососів різним дозам клобазаму (0 мікрограмів на грам, 50 і 150) і поміщали їх у прозорі басейни, прикріплені до інших, де були щуки, що мало викликати в них жах.

Вони виявили, що ті, хто не був «накачаний», трималися разом у зграї. Збирання в косяки є основною стратегією виживання дрібної риби.

Щодо тих, хто отримував анксіолітик, то вже при найнижчій дозі смолти відокремлювалися від групи, внаслідок чого косяк мав більшу площу і більшу відстань між ними.

Це підтверджує, що ліки змінюють поведінку лососів, впливаючи на їх прийняття рішень і роблячи їх більш ризикованими.

Єва Торстад з Норвезького інституту дослідження природи, що спеціалізується на лососевих, надала дані про низький коефіцієнт виживання смолтів під час міграції.

Не пов'язана з цією роботою, вона підкреслює її надійність і те, як вона показує, що ліки можуть впливати на поведінку та «виживання атлантичного лосося в дикій природі».

Вона також наголошує, що це було зроблено в річці, а не в лабораторії. І боїться, що її результати можуть поширитися і на інші види риб.