Кислород не нужен: учёные описали рыб, процветающих в "мёртвой зоне" океана

Существа, которые живут и размножаются в, казалось бы, самых неподходящих для этого условиях, называются экстремофилами. Специалисты, их изучающие, постоянно задаются вопросом, на что способны такие удивительные создания и есть ли вообще предел их выносливости?

В ходе новой работы команда из Института океанографии имени Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего и Института морских исследований при океанариуме Монтерей-Бэй обнаружила сразу два вида рыб, которые обитают в среде, практически лишённой кислорода.

Ещё в 2015 году морские биологи приступили к изучению нескольких глубоководных районов Калифорнийского залива. Они использовали дистанционно управляемого подводного робота, который провёл серию погружений на глубину более тысячи метров.

Отмечается, что исследуемые районы – одни из самых экстремальных в мире: концентрация кислорода в них примерно в 40 раз ниже, чем в низкокислородных средах, к которым, как считалось, могут приспособиться рыбы. Фактически для них это "мёртвые зоны". Однако специалисты с удивлением обнаружили в этих водах процветающие сообщества рыб.

"Я с трудом поверила своим глазам, – признаётся ведущий автор работы Наталья Галло (Natalya Gallo) из Института океанографии имени Скриппса. – Бескислородная среда должна исключать присутствие рыбы, но там были сотни рыб. Я сразу поняла, что это что-то особенное, что бросает вызов нашему пониманию границ толерантности к гипоксии".

Команда Галло выяснила, что рыбы, прекрасно чувствовавшие себя в практически лишённой кислорода среде, являются представителями двух видов – калифорнийская большеголовая акула, также известная как акула-леденец (Cephalurus cephalus), и чёрная бротула (Cherublemma emmelas).

Пока что морские биологи затрудняются объяснить, какие физиологические адаптации помогают этим рыбам выживать и даже процветать в столь суровых условиях. Однако они обратили внимание на несколько фактов. Особи обоих видов имеют довольно миниатюрные размеры – менее 30 сантиметров в длину. Их тела мягкие и дряблые, а кости – тонкие и слабо развитые. Зато головы и жабры относительно размера тела оказались довольно крупными.

Калифорнийская большеголовая акула, заснятая подводным роботом. Лазерные отметки (красные точки) располагаются на расстоянии 29 сантиметров друг от друга.

Фото Scripps Institution of Oceanography.

Судя по всему, рыбы-экстремофилы используют комбинацию стратегий, чтобы, во-первых, увеличить способность к выделению кислорода из окружающей среды, а во-вторых, снизить его расход за счёт более эффективного сохранения энергии, полагают специалисты.

Также есть предположение, что эти виды приспособились к жизни в глубоководных районах в надежде избежать нападений хищников. Собственно, они являются единственными обитателями негостеприимных мест. В низкокислородной среде помимо рыб учёные встречали также улиток, морских звёзд и других беспозвоночных. Но в этих почти лишённых кислорода районах морское дно выглядело как пустынный лунный пейзаж, говорят исследователи.

Авторы работы отмечают, что их открытие имеет важность не только с точки зрения изучения организмов-экстремофилов. В ходе подобных исследований специалисты могут выяснить, как морские обитатели и экосистемы могут приспособиться к текущим климатическим изменениям.

Средние температуры Мирового океана продолжают расти, и это влияет на его биохимию, в частности, содержание кислорода. Эксперты создают возможные сценарии дальнейших изменений, и биологам важно знать, какие виды животных смогут выжить при самом неблагоприятном раскладе, а каким грозит исчезновение в первых рядах.

Более подробно об этом исследовании рассказывается в статье, опубликованной в журнале Ecology.

Напомним, что ранее биологи открыли 30 неизвестных видов рыб, которых глобальное потепление заставило перебраться в "сумеречную зону". Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о рационе глубоководных адских вампиров и бактериях-экстремофилах, которые приспособились к жизни без света, тепла и кислорода.