Стресс запускает у мидий смену пола

Ученые Института биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН в рамках научных исследований выяснили, что повышение температуры воды, ее загрязнение нефтепродуктами и тяжелыми металлами способны запускать у черноморских мидий процесс смены пола.

Стресс, вызванный внешними факторами, заставляет самок превращаться в самцов или в гермафродитов, что может серьезно сказаться на воспроизводстве популяций в условиях глобального потепления и антропогенной нагрузки.

Объектом исследования биологов стала средиземноморская мидия. Моллюсков отбирали на мидийно-устричной ферме в период весеннего нереста. В лаборатории с помощью плавного нагрева воды у каждой особи индивидуально вызывали нерест и под микроскопом определяли пол. Для эксперимента были отобраны исключительно самки двух размерных групп: молодые уже половозрелые особи  размером около 35 мм и крупные мидии товарного размера - около 60 мм.

В течение месяца подопытные экземпляры мидий подвергались воздействию трех стрессовых факторов: повышенной температуры (+25 °C), добавления в воду дизельного топлива и соединений меди. Именно эти факторы отражают реальные риски для прибрежных акваторий: летний перегрев морской воды, нефтяное загрязнение и тяжелые металлы, поступающие со стоками и противообрастающими красками судов. Далее моллюсков еще два месяца выдерживали в естественных условиях на морской ферме.

Как рассказал кандидат географических наук Марк Попов, впервые были получены экспериментальные доказательства того, что температурный стресс может вызывать инверсию пола у мидий, причем чувствительность к этому фактору зависит от возраста.

- Главный результат наших исследований заключается в том, что неблагоприятные факторы среды связаны не только со смертностью, но и с перестройкой репродуктивной системы: часть особей, изначально определенных как самки, после воздействия стресса формировали мужские половые клетки либо одновременно мужские и женские, - сказал Марк Попов.

По мнению кандидата биологических наук Натальи Челядиной, результаты исследований показали тревожную картину.

- Наиболее выраженная инверсия пола наблюдалась при воздействии меди: мужские или одновременно мужские и женские половые клетки были обнаружены у 82 - 85% выживших самок, - рассказала Наталья Челядина. - Дизельное топливо привело к смене пола у 73 - 77% особей. Повышенная температура оказала более мягкое стрессовое воздействие: инверсию зафиксировали у 46 - 68% самок. При этом наиболее чувствительными ко всем стрессовым факторам оказались молодые половозрелые мидии: у них смена пола происходила чаще, чем у крупных взрослых особей. Это важное открытие! Получается, что младшее поколение, от которого зависит будущее популяции, сильнее всех страдает от стрессовых факторов.

Ученые признают, что пока нельзя говорить о катастрофическом состоянии всех черноморских мидий, однако исследование посылает четкий сигнал: потепление и загрязнение могут одновременно повышать смертность и сокращать долю самок в популяции. Особую тревогу вызывают полузакрытые городские бухты, где риски для воспроизводства мидий наиболее высоки.

Мона Платонова.

Фото сгенерировано с помощью ИИ