Многие виды рыб собираются на коралловых рифах, в местах
концентрации пищи — планктонных организмов. По-видимому, они
могут пользоваться при всем этом не только зрением (устремляясь
туда, где скопились особи собственного и других видов), ну и чутьем.
Результаты исследования, проведенного у берегов острова
Кюрасао в Карибском море, свидетельствуют о том, что
рыбы могут использовать в качестве сигнального
Многие виды рыб собираются на коралловых рифах, в местах
концентрации пищи — планктонных организмов. По-видимому, они
могут пользоваться при всем этом не только зрением (устремляясь
туда, где скопились особи собственного и других видов), ну и чутьем.
Результаты исследования, проведенного у берегов острова
Кюрасао в Карибском море, свидетельствуют о том, что
рыбы могут использовать в качестве сигнального вещества,
помогающего им искать скопления планктона,
диметилсульфониопропионат (ДМСП).
Это вещество выделяют планктонные и бентосные водоросли, когда их поедают, также питающиеся водорослями планктонные организмы, когда, в свою очередь, поедают их. Несколько видов планктонных рыб скапливались у искусственных источников ДМСП достоверно чаще, чем у контрольных источников, испускающих дистиллированную воду.
Три вида рыб, которые
делали скопления
у источников ДМСП: хромис
Chromis multilineata
(вверху), губан
Clepticus parrae
(в центре) и инермия
Inermia vittata
(внизу). Фото с сайта
reefguide.org
Коралловые рифы образуют оазисы био контраста и высокой продукции (скорости прироста биомассы) в тропических морях. В теплой морской воде плохо растворяются газы, и живые организмы страдают от недостатка кислорода для дыхания и углекислого газа для фотосинтеза, но кораллы, в клетках которых живут внутренние симбионты (одноклеточные водоросли зооксантеллы), образуют систему, в какой эти газы употребляются очень отлично. К тому же кораллы очень успешно отлавливают из воды планктон и различные органические частицы, а их известковые скелеты образуют огромные рифы с необыкновенным рельефом. Благодаря этим особенностям кораллов, коралловые рифы намного богаче жизнью, чем какие-либо другие экосистемы тропических морей.
Многие виды рыб собираются около рифов в скопления, включающие 10-ки или сотки особей, и питаются планктоном, или бентосом (донными организмами) — в том числе самими кораллами.
Предположение о том, что для образования скоплений в местах, где много пищи, эти рыбы пользуются чутьем, уже высказывалось ранее, но какие непосредственно запахи привлекают рыб, оставалось неясным. Опыты, проведенные группой американских исследователей из Калифорнийского института в Дэвисе (University of California, Davis) и Института Северной Каролины в Уилмингтоне (University of North Carolina, Wilmington), позволили установить, что, по последней мере, некоторую роль в образовании скоплений рыб на коралловых рифах, по-видимому, играет продукт метаболизма (метаболит) планктонных и бентосных водорослей — диметилсульфониопропионат (ДМСП, dimethylsulfoniopropionate, DMSP).
Реакция рыб 3-х видов на
попадание в воду раствора
ДМСП и контрольного вещества,
лишенного запаха (дистиллированной
воды). По оси абсцисс
отложено время в минутах.
Release (выпуск) 1 и 2
моменты, когда порция раствора или
контрольного вещества начинала
поступать в морскую воду.
По оси ординат
отложено число рыб, наблюдаемых
у источников раствора через
каждые 10 минут. Черные
столбцы соответствуют опытным
точкам, серые — контрольным.
Рис. из обсуждаемой статьи в
Science
Исследователи выпускали это вещество из особенных установок, размещенных на 4 участках среди коралловых рифов, расположенных вдоль береговой полосы острова Кюрасао в Карибском море и удаленных друг от друга более чем на 14 км. В качестве контроля из таких же установок, размещенных в нескольких метрах от источников ДМСП, выпускали дистиллированную воду (которая не имеет запаха). За участками, прилежащими к установкам, наблюдали за некоторое время до выпуска консистенций и в течение часа после первого выпуска (всего раствор ДМСП и воду выпускали дважды), погружаясь с аквалангами под воду в стороне от установок перпендикулярно течению и регистрируя каждые 10 минут число собравшихся у каждой установки рыб на расстоянии до 10 м вниз по течению.
Опыты показали, что несколько видов рыб собираются у источников раствора диметилсульфониопропионата достоверно чаще, чем у источников дистиллированной воды. Некоторые из отмеченных около источников ДМСП видов рыб собирались там в массе, группами в несколько сотен особей.
ДМСП может служить для рыб индикатором скоплений планктонных гетеротрофных организмов (зоопланктона) потому, что планктонные водоросли (фитопланктон) выделяют это вещество в воду, когда их поедает зоопланктон. Не считая того, ДМСП попадает в воду при поедании хищниками зоопланктонных организмов, которые питаются водорослями. Позже бактерии разлагают это вещество до диметилсульфида — летучего соединения, в малых концентрациях придающего (вместе с несколькими другими веществами) соответственный «свежий» запах морской воде и приморскому воздуху. Диметилсульфид, в свою очередь, играет примечательную роль в атмосфере Земли, отчасти определяя климат нашей планеты. Часть атмосферного диметилсульфида окисляется до серной кислоты, пары которой вызывают конденсацию капель воды и, тем, способствуют образованию туч. Не считая того, диметилсульфид занимает принципное место в круговороте серы в природе, обеспечивая один из путей возвращения этого элемента из океана в атмосферу и на сушу.
Результаты исследования реакции населяющих коралловые рифы рыб на ДМСП показывают, что это вещество может указывать рыбам на участки скопления зоопланктона и привлекать их к таким участкам. По-видимому, рыбы при всем этом пользуются не только чутьем, ну и зрением, стремясь туда, где скапливается большущее число других рыб (собственного и других видов).
Схема строения молекулы
диметилсульфониопропионата (ДМСП).
Рис. с сайта en.wikipedia.org
Роли ДМСП в глобальных процессах, определяющих климат Земли, посвящено много исследований, но возможность использования этого соединения рыбами в качестве сигнального вещества, помогающего рыбам отыскивать скопления планктона, была показана впервой. Создатели работы отмечают, что двойственную роль ДМСП в жизни морских экосистем следует принимать во внимание, исследуя глобальные процессы конфигурации климата и их связь с жизнедеятельностью организмов, населяющих мировой океан.
Источник : Jennifer L. DeBose, Sean C. Lema, Gabrielle A. Nevitt. Dimethylsulfoniopropionate as a foraging cue for reef fishes // Science. 7 March 2008. V. 319. P. 1356. (Петр Петров www.elementy.ru )
