Мелководье для большинства рыб считается условно безопасной зоной: там можно найти корм и укрыться от опасностей открытой воды. Однако близость суши одновременно означает воздействие стоков, застройки и других последствий человеческой деятельности.
Ранее молекулярные механизмы выживания рыб в загрязненной среде изучали на примере атлантических фундулюсов (Fundulus heteroclitus) из четырех загрязненных водоемов США. Сопоставив 384 генома и активность генов у устойчивых и чувствительных популяций, ученые обнаружили повторяющиеся эволюционные изменения, позволившие рыбам переносить обычно смертельные уровни загрязнения.
Однако оценить самих рыб, их рацион и воздействие человека сложно. Ученые из Окинавского института науки и технологий (Япония) применили транскриптомику — анализ активности генов. Для изучения выбрали синюю хризиптеру (Chrysiptera cyanea) — небольшую коралловую рыбу, распространенную у берегов Окинавы. Образцы собрали на 18 разных участках.
Ученые исследовали образцы целого организма, а у взрослых особей — печени, играющей важную роль в обмене веществ. Результаты исследования опубликовал журнал Nature Communications.
В результате выявили сотни генов, связанных именно со степенью урбанизации среди учтенных факторов, включая участки, участвующие в иммунных и воспалительных реакциях. Затем ученые сопоставили полевые результаты с лабораторным экспериментом, в котором рыб содержали при разных режимах питания. По активности генов взрослые особи из урбанизированных районов напоминали хорошо накормленных лабораторных рыб, но одновременно демонстрировали усиленные иммунные и воспалительные реакции.
Именно это сочетание исследователи назвали возможным «эффектом фастфуда». Такую ситуацию можно сравнить с доступной и обильной едой, которая привлекает потребителя, хотя такое питание не обязательно благоприятно для здоровья. Однако результаты указали на сочетание признаков хорошей обеспеченности энергией и стрессовых реакций, а конкретные причины этого сочетания еще предстоит установить.
Одна из предложенных авторами исследования гипотез в том, что поступление органического вещества делает городские прибрежные участки богаче доступной пищей. Это могло бы объяснить, почему молодые рыбы поселяются даже в заметно менее благоприятных, урбанизированных районах, хотя поблизости есть более естественные участки.
Но нельзя сказать, что рыбы выбирают такие места сознательно и только ради еды. Наблюдаемая связь с урбанизацией отражает совокупное воздействие среды, где одновременно меняются условия питания и набор потенциальных стрессоров.
Ученые предложили рассматривать такие организмы как регистраторы воздействия окружающей среды, объединяющие реакции на несколько факторов. В перспективе этот подход можно проверить на других животных и в других экосистемах.