Углекислый газ помог рыбам переносить недостаток кислорода

С его помощью кровь рыб поглощает кислород даже тогда, когда его концентрации невелики

Высокий уровень углекислого газа (СО2) в воде меняет работу организма рыб таким образом, что они становятся менее чувствительными к низкому уровню кислорода. Это может помочь обитателям Мирового океана пережить последствия антропогенного изменения климата, пишут ученые в журнале Scientific Reports.

"Наши эксперименты показывают, что углекислый газ может играть ключевую роль в том, насколько хорошо рыбы переносят острый недостаток кислорода. Он помогает их крови поглощать кислород даже в тех ситуациях, когда его концентрация крайне мала", - объяснил один из авторов работы Дэниел Монтгомери из Эксетерского университета (Великобритания).

По текущим оценкам климатологов, начиная с доиндустриальной эпохи воды Мирового океана поглощают примерно треть выбросов СО2 в атмосферу, которые порождены промышленными предприятиями, автомобилями и другими неизменными составляющими цивилизации. Этот процесс значительно смягчает воздействие человека на климат, однако он, как опасаются ученые, может вызвать кардинальные перестройки в экосистемах морей.

В частности, потепление воды и повышение кислотности будет мешать коралловым полипам захватывать и фиксировать ионы углекислоты и кальция, что негативно скажется на здоровье коралловых рифов. Аналогичным образом, климатологи опасаются, что повышение концентрации СО2 в воде и ускоренное размножение водорослей, которые поглощают этот газ, может уменьшить долю кислорода в воде.

В результате этого процесса, как отмечает Монтгомери и его коллеги, начали формироваться так называемые мертвые пятна - особые участки океана, где рыбы и другие многоклеточные животные в теории не могут существовать из-за слишком низкой концентрации кислорода.

Парадоксы глобального потепления

Как правило, ученые дают подобные оценки, опираясь лишь на концентрацию кислорода в воде и не учитывая то, как много углекислоты она содержит. Британские океанологи задумались о том, как их комбинация может влиять на поведение и жизнедеятельность рыб и других крупных представителей морской фауны.

Для этого авторы статьи закупили мальков обыкновенных лавраков (Dicentrarchus labrax) и начали выращивать их в разных аквариумах, меняя уровни кислорода и углекислого газа в воде. В некоторых случаях концентрация второго газа оставалась постоянной, а в других она росла по мере падения доли кислорода. Это имитировало те процессы, которые сейчас происходят в океане.

К большому удивлению ученых, второй сценарий оказался гораздо более благоприятным для лавраков - при повышении концентрации СО2 они могли жить в среде, в которой было на 20% меньше кислорода, чем при постоянно низкой доле углекислоты в воде.

Это, в свою очередь, было связано с тем, что повышение количества углекислоты в крови рыб привело к тому, что характер работы гемоглобина в их красных кровяных клетках значительно изменился. В результате этого белок начал на 32% активнее поглощать кислород, что особенно сильно проявлялось при крайне низких концентрациях этого газа в воде.

Подобные взаимосвязи, как отмечает Монтгомери, нужно учитывать при оценке того, как тот или иной вид обитателей моря будет приспосабливаться к глобальному потеплению и закислению океана. В ближайшее время ученые проверят, помогает ли СО2 другим видам морской рыбы адаптироваться к никому уровню кислорода в воде.