Биологи обнаружили глубоководных рыб, живущих там, где практически нет кислорода
Кислород — это базовое условие для жизни животных. Однако морские биологи недавно обнаружили большие скопления рыб, обитающих в темных глубинах Калифорнийского залива, где практически нет кислорода. С помощью подводного робота ученые наблюдали, как эти рыбы процветают в условиях низкого содержания кислорода, которые были бы смертельными для большинства других рыб. Это открытие может помочь ученым понять, как другие морские животные могут справляться с текущими изменениями химического состава океана.
Исследователи описали свое открытие в недавней статье в журнале Ecology. Ведущий автор статьи, Наталья Галло, является аспиранткой Института океанографии Скриппса. Она тесно сотрудничала с другими исследователями из Скриппса, а также с биологом MBARI Джимом Барри, который возглавлял исследовательский круиз.
В 2015 году Барри, Галло и восемь других исследователей провели серию погружений в нескольких глубоководных бассейнах Калифорнийского залива с использованием дистанционно управляемого аппарата (ROV) MBARI Doc Ricketts — современного подводного робота. Галло особенно интересовалась этими районами, поскольку ее докторская диссертация посвящена животным, живущим в условиях крайне низкого содержания кислорода. Глубокие воды Калифорнийского залива содержат одни из самых экстремальных низкокислородных местообитаний в мире.
«Я не могла поверить своим глазам», — написала Галло в блоге круиза MBARI после погружения ROV в желобе Серральво. «Мы наблюдали, как ошибневые, долгохвостые и акулы-гоблины активно плавают в районах, где концентрация кислорода составляла менее одного процента от типичных поверхностных концентраций. Мы находились в субоксической среде, которая должна была исключать рыб, но вместо этого там были сотни рыб. Я сразу поняла, что это нечто особенное, бросающее вызов нашему существующему пониманию пределов толерантности к гипоксии [низкому содержанию кислорода]».
Фактически, приборы на ROV показали, что эти рыбы живут в среде, где концентрации кислорода были в десять-сорок раз ниже, чем те, которые переносят другие рыбы, устойчивые к гипоксии. Более того, два вида рыб — ошибневые и акулы-гоблины — казалось, предпочитали эти низкокислородные области областям с более высокой концентрацией кислорода.
«Многие другие виды рыб считаются устойчивыми к условиям низкого содержания кислорода», — прокомментировал Барри. «Но рыбы в этих частях залива — как победители среди группы элитных олимпийских атлетов».
Одной из целей круиза Барри было использовать большие естественные вариации кислорода и температуры, обнаруженные в заливе, для изучения того, как сообщества донных животных могут меняться в ответ на более теплые и бедные кислородом условия, предсказанные некоторыми климатическими моделями.
Исследователи до сих пор не знают точно, как этим рыбам удается выживать и даже процветать в таких суровых условиях. И у ошибневых, и у акул-гоблинов большие головы с ярко-красными жабрами, которые могут быть особенно хорошо приспособлены для поглощения кислорода из окружающей воды. Рыбы также небольшие — менее 30 сантиметров в длину — с мягкими дряблыми телами и тонкими, слабо развитыми костями — все эти черты могут помогать им экономить энергию.
Почему рыбы собираются именно в этих районах — еще одна загадка. Барри предполагает, что они могут находить там пищу или избегать хищников. В некоторых низкокислородных районах исследователи видели на морском дне улиток, морских звезд и морские перья. Но в районах с самым низким содержанием кислорода илистое дно выглядело как бесплодный лунный пейзаж, что свидетельствует о том, что даже мелким беспозвоночным было трудно выжить.
«Мы надеемся скоро вернуться в залив, чтобы попытаться ответить на некоторые из этих вопросов», — сказал Барри.