В нескольких словах
Исследование показало, что антидепрессанты, попадающие в реки, влияют на поведение лосося, делая его более смелым и менее осторожным, что может негативно сказаться на популяции и экосистеме.
Одно из самых удивительных явлений в жизни животных
После нескольких лет в море взрослый лосось возвращается в реку, где родился, чтобы спариваться, метать икру и умирать. Но сначала им нужно проделать обратный путь – из рек в моря.
Во время этого путешествия молодые особи, называемые смолтами, претерпевают огромные изменения, чтобы адаптироваться к соленой среде. В этом опасном путешествии, которое завершают немногие, они перемещаются косяками, чтобы защититься от форели, щук и других хищников. Кроме того, им приходится преодолевать плотины и водохранилища, построенные людьми.
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, проследило за их миграцией, чтобы выяснить, как воздействие наших лекарств, сбрасываемых в воду, делает их более смелыми. Эта смелость повышает их шансы добраться до океана и может нарушить экологический баланс их вида, Salmo salar.
Огромное количество лекарств попадает в реки
Огромное количество лекарств попадает в реки по всему миру. Даже после очистки сточные воды содержат десятки активных веществ, иногда в очень высоких концентрациях.
В Европе, например, река Мансанарес в Мадриде больше всего напоминает «плавучую аптеку». Предыдущие работы показали, как даже в низких концентрациях лекарства (а также нелегальные наркотики) изменяют водоросли, бактерии и насекомых, которые являются основой речной жизни.
Недавнее исследование показало, что некоторые рыбы становятся зависимыми от метамфетаминов, сбрасываемых в реки. Учитывая все это, как не задаться вопросом о влиянии на такой важный в экологическом и коммерческом плане вид, как атлантический лосось?
Эксперимент с лососем в реке
Для выяснения этого вопроса большая группа ученых провела один из крупнейших экспериментов. Уже было несколько исследований в лаборатории, но это было проведено в реке (Дал, Швеция) с сотнями лососей, которые во время миграции в Балтийское море должны были пройти через водохранилище, участок с порогами и две гидроэлектростанции, а также избежать своего главного хищника – щук.
В ходе двух кампаний, в 2020 и 2021 годах, нескольким сотням молодых особей, готовящихся к миграции, был имплантирован имплантат с медленным высвобождением лекарств. Одним вводили клобазам, анксиолитик из группы бензодиазепинов. Другие получали трамадол, опиоидный анальгетик, третья группа получала комбинацию обоих, и, наконец, несколько десятков не получили ничего, что служило контролем в эксперименте.
Параллельно все образцы несли пассивный передатчик для отслеживания их движения с уникальным идентификатором для каждой рыбы.
Химическое взаимодействие лекарств
«Бензодиазепины, такие как клобазам, и опиоидные анальгетики, такие как трамадол, имеют хорошо задокументированное негативное химическое взаимодействие при совместном назначении пациентам», — напоминает Джек Бранд, исследователь из Шведского университета сельскохозяйственных наук (USCA) и первый автор исследования.
«Можно было ожидать, что они негативно повлияют на дикую природу при одновременном воздействии. По этой причине мы включили комбинацию клобазама и трамадола в качестве одного из наших методов лечения», — добавляет он.
Доза высвобождаемых лекарств была аналогична той, что содержится в реках. «Фактически, анализ мозга, мышц и печени рыб, подвергшихся воздействию в нашем исследовании, подтвердил, что обнаруженные уровни были экологически реалистичными», — дополняет Бранд.
Препятствия на пути лосося
Одним из препятствий, которые должны преодолеть молодые особи, является плотина Альвкарлебю. С высотой падения 23 метра лосось должен пройти через одну из шести турбин.
На протяжении километров между отправной точкой и устьем, уже в Балтийском море, исследователи установили ряд датчиков. В сочетании с передатчиками, которые несли рыбы, это позволило им увидеть, сколько добралось до моря и сколько времени они провели на каждом этапе своего путешествия.
Первым серьезным препятствием является плотина Ланфорсен высотой 10 метров. Но хуже всего то, что она старая и не имеет путей для прохода рыбы, как более современные плотины. «Им пришлось пройти через турбины, чтобы пересечь плотины на пути к морю», — говорит исследователь из USCA. Это, несомненно, самый стрессовый момент путешествия.
Влияние лекарств на скорость прохождения плотин
Молодые особи, не подвергавшиеся воздействию каких-либо лекарств, потратили почти восемь часов, чтобы набраться храбрости и войти в одну из четырех турбин.
Однако те, кто был «под кайфом» от клобазама, прошли плотину менее чем за три часа. Дольше всего ее пересекали те, кто получал дозы трамадола, опиоида.
Та же история произошла и со следующей плотиной, Альвкарлебю, с высотой падения 23 метра и шестью турбинами: опять же, те, кто получил анксиолитик, пересекли ее быстрее всех и с большим отрывом.
Коэффициент выживаемости
Оставалось посмотреть, как у них дела с прибытием в море. В целом, миграция смолтов из реки – это бойня. Средних данных нет, поскольку это зависит от условий каждой реки — ее плотин, ее хищников, естественных препятствий или продолжительности путешествия — но предыдущие работы показали, что уровень потерь колеблется от 0,3% до 7% лосося на километр.
Путешествие по Далу должно быть очень тяжелым, большинство молодых особей остались в пути. Но они увидели различия в зависимости от того, подвергались ли они воздействию наркотиков или нет.
89% рыб, подвергшихся воздействию трамадола, не добрались до моря. Контрольная группа имела аналогичный коэффициент выживаемости, близкий к 10%. Однако до 15% тех, у кого был клобазам в имплантате с медленным высвобождением, добрались: это на 50% больше выживших.
Трансформация лосося
Молодые лососи, называемые смолтами, претерпевают глубокую трансформацию перед началом миграции в море. Вверху смолт, внизу взрослый атлантический лосось.
Последствия изменения поведения
Майкл Бертрам, профессор факультета экологических исследований, дикой природы и рыболовства USCA, является старшим автором этого исследования.
И для него то, что анксиолитик приводит к тому, что в море попадает больше лосося, — это нехорошо: «Хотя больший успех миграции лосося, подвергшегося воздействию клобазама, может показаться полезным, важно понимать, что любое изменение в естественном поведении и экологии вида может иметь более широкие негативные последствия, как для этого вида, так и для окружающей дикой природы».
Экологический баланс вида и тех, с кем он взаимодействует, формировался на протяжении тысячелетий или миллионов лет. «Даже поведенческие последствия, которые изначально кажутся полезными, такие как более быстрый проход через гидроэлектростанции, могут повлечь за собой скрытые издержки», — добавляет Бертрам.
И приводит пример: «Изменение сроков миграции может привести к тому, что рыба достигнет моря в неоптимальных условиях или увеличит ее подверженность хищникам и другим опасностям». По мнению профессора, со временем «эти тонкие изменения могут изменить динамику популяции и даже потенциально нарушить баланс экосистемы».
Дополнительные исследования в лаборатории
Последний эксперимент подтверждает эту идею. В лаборатории исследователи подвергли группы лососей воздействию различных доз клобазама (0 микрограммов на грамм, 50 и 150) и поместили их в прозрачные бассейны рядом с другими, где были щуки, что должно было вызвать у них ужас.
Они обнаружили, что те, кто не был «под кайфом», держатся вместе в косяке.
Сбивание в косяки — основная стратегия выживания мелких рыб. Что касается тех, кто получил анксиолитик, уже с самой низкой дозой смолты отделились от группы, при этом косяк имел большую площадь и большее расстояние между ними.
Это подтверждает, что лекарство изменяет поведение лосося, влияя на принятие им решений, делая его более рискованным.
Заключение
Ева Торстад из Норвежского института исследования природы, специализирующаяся на лососевых, предоставила данные о низком коэффициенте выживаемости смолтов во время их миграции.
Не связанная с этой работой, она подчеркивает ее надежность и то, как она показывает, что лекарства могут влиять на поведение и «выживание атлантического лосося в дикой природе».
Она также отмечает, что это было сделано в реке, а не в лаборатории. И она опасается, что его результаты могут распространиться и на другие виды рыб.
