Как смешение света и соли создаёт смолта?

Исследователи нашли важные подсказки, объясняющие, что регулирует превращение лосося из пресноводной в морскую рыбу.

Роль света и фермента

Новое исследование, опубликованное в Current Biology, показывает, что свет (увеличение длины дня весной) влияет на процессы развития в мозге рыбы во время смолтификации. Свет увеличивает выработку специального фермента — типа 2 дейодиназы, который активирует гормон щитовидной железы в мозге смолта. Этот фермент стимулирует рыбу готовиться к переходу в солёную воду.

Ключевое изменение в жабрах

Исследователи также обнаружили важное изменение в паралоге типа 2 дейодиназы в жабрах, которые регулируют солевой баланс. Этот паралог, активирующий гормон щитовидной железы в жабрах, увеличивается только когда рыба достигает солёной воды. Это может объяснить, почему предыдущие работы, фокусировавшиеся на преобразовании в пресной воде, находили минимальную роль гормонов щитовидной железы.

Понимание регуляции

«Наши результаты углубляют понимание орган-специфичной регуляции и активации гормонов. Это даёт лучшее представление о том, как сигналы окружающей среды, такие как свет и соль, контролируют физиологические изменения», — говорит руководитель исследования Ларс Эббессон из группы Integrative Fish Biology (Uni Research Environment).

Работа является частью трёхлетнего проекта FRIMEDBIO «Модель мозга смолта: раскрытие природной регуляции нейропластичности», финансируемого Исследовательским советом Норвегии.

Новый проект и будущие цели

Эббессон и его коллеги начали новый трёхлетний проект FRIMEDBIO «Свет и Соль», чтобы больше узнать о взаимосвязи между светом, регуляцией соли и превращением в смолта.

Исследовательская группа стремится создать Центр передового опыта в области интегрированной нейробиологии рыб (SIFN). Цель — создать среду для изучения фундаментальных вопросов работы мозга рыб, что повлияет на управление дикими популяциями и улучшит практики аквакультуры.

«Мозг — центральный регулятор большинства биологических процессов... Понимая больше о том, что происходит в мозге рыбы, мы можем также больше понять о мозге человека», — отмечает Эббессон.

Центр будет использовать междисциплинарный подход, объединяя нейробиологию, нейроанатомию, поведение, молекулярную биологию, биоинформатику, экологию и физиологию рыб. «Такой интегративный подход важен для решения проблем... В настоящее время в мире мало исследователей, способных на такой подход», — говорит Эббессон.