Биология

Биологи проверили, как наркотические вещества влияют на поведение рыб в естественной среде обитания. Для этого они вшили молодым атлантическим лососям микроимпланты с кокаином и его метаболитом, а затем выпустили их в шведское озеро. Выяснилось, что под воздействием продукта распада наркотика рыбы становятся гиперактивными и уплывают на 12 километров дальше от места выпуска, чем их контрольные сородичи.

Кокаин и другие наркотические вещества регулярно попадают в реки по всему миру, так как городские очистные сооружения не способны полностью отфильтровать эти соединения. В лабораторных аквариумах токсикологи неоднократно фиксировали, что подобные загрязнители меняют биохимию мозга и поведение рыб. Однако до сих пор оставалось неизвестным, как химикаты влияют на рыб в условиях дикого водоема, где им необходимо искать пищу и скрываться от хищников.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, изучили химический фактор в природной среде. Они провели масштабный полевой эксперимент на озере Веттерн. Ученые отобрали 105 двухлетних семг (Salmo salar), выращенных в инкубаторе. В брюшную полость каждой рыбы хирургическим путем поместили имплант, который медленно вводил вещества в кровь. В зависимости от содержимого импланта семг разделили на три группы: первые получали кокаин, вторые — его главный побочный продукт бензоилэкгонин, а третьи стали контрольной группой с имплантами без действующих веществ.

Вторым вживленным устройством стал акустический передатчик. Его сигналы улавливала сеть из 71 подводного приемника, установленная на дне озера. Рыб выпустили в южной части водоема и отслеживали их перемещения на протяжении восьми недель. Параллельно в лаборатории ученые проанализировали мозг другой группы семг с аналогичными имплантами, чтобы химически подтвердить накопление препаратов в нервных тканях.

Акустическая телеметрия показала, что интоксикация ломает естественные паттерны поведения животных. Контрольные семги после выпуска в озеро суетились первые пару недель, а затем успокаивались и оседали на одной территории. Рыбы под воздействием метаболита кокаина так и не успокаивались. В последний месяц эксперимента они проплывали в 1,9 раза большее расстояние за неделю, чем трезвые рыбы (разница составила 13,7 км).

Зона расселения рыб под воздействием метаболита также оказалась аномально широкой. Они уплывали в среднем на 12,3 километра дальше от первоначального места выпуска, смещаясь в северную часть озера. При этом сам кокаин подействовал на пространственную активность рыб слабее, чем продукт его распада. Авторы отмечают, что в организме человека бензоилэкгонин считается неактивным соединением, однако у рыб он вызывает более выраженный окислительный стресс и работает как сильный сосудосуживающий препарат, провоцируя непрерывную гиперактивность. Однако статистически значимой разницы в уровне смертности между тремя группами ученые не зафиксировали.

Исследование показывает, что реальные уровни наркотического загрязнения способны напрямую менять пространственную экологию позвоночных в их естественной среде. Искусственная стимуляция не позволяет рыбам перейти в энергосберегающий режим. В долгосрочной перспективе поддержание такой гиперактивности в холодной воде грозит животным истощением, а аномально дальние заплывы нарушают устоявшиеся пищевые цепи диких водоемов.