Анатолий Лёвин

Блогер-эколог, природоохранник и экопросветитель.

Эволюция на глазах: у дафний стремительно развилась толерантность к дорожной солевой присыпке

Эволюция на глазах: у дафний стремительно развилась толерантность к дорожной солевой присыпке

Интересное открытие обнародовали на днях канадские экологи в научном журнале "Загрязнение окружающей среды" (Environmental Pollution, том 221, 6.01.2017). Оказывается, не всё уж так плохо в нашем доме!

Группа исследователей из политехнического института Rensselaer во главе с профессором Риком Рейли (Rick A. Relyea) обнаружила у обычных пресноводных дафний необычно высокую скорость приспособления к загрязнению их местообитаний антиобледенительными дорожными солями. Проводя исследование экосистемы озера Джордж в попытках разработать новую технологическую модель экологического мониторинга и прогнозирования (проект Джеферсона), они с удивлением констатировали факт, что дафнии "развивали толерантность к повышенной солёности всего за два с половиной месяца".

Все знают, как солевая антиобледенительная посыпка дорог и тротуаров разъедает даже пластиковую подошву обуви и жёсткие резиновые покрышки. Представьте тогда, как оно влияет на животных и растения, особенно мелких и микроскопических. По весне и в оттепели эта весьма агрессивная компания химических веществ просачивается в грунт и стекает в пруды, озёра, болота. И там, в закрытых бессточных или слабопроточных водоёмах накапливается, увеличиваясь в концентрации от зимы к зиме.

Использование антиобледенительных дорожных солей увеличилась с 280 тысяч тонн в год в 1940-х годах до 16-ти с лишним миллионов тонн по состоянию на сегодняшний день. За 70 лет в озере Джордж отмечено 50-кратное увеличение концентрации дорожных антиобледенительных солей.

Недавние исследования канадских гидробиологов показали, что высокие уровни дорожной соли могут изменить соотношение полов лягушек; нарушить в водно-болотных системах экологические пищевые цепочки, изменить сложившиеся взаимодействия в природных отношениях "хищник-жертва" и пр. 

Дафнии – обычнейшие представители пресноводного зоопланктона (их изучают в школе на уроке зоологии как главный корм мальков и рыбьей молоди, основное звено в цепях питания, аквариумисты же знают их как повседневный сухой корм для всевозможных гуппи и вуалехвостов, а иные разводят как деликатесный живой корм для рыб). Эти микроскопические ракообразные – базис всего пресноводного рыбного хозяйства и рыболовства. И именно зоопланктон контролирует развитие популяций микроскопических водорослей, вызывающих цветение воды.

В серии лабораторных опытов в 1200-литровых танках, где имитировались озерные экосистемы, исследователи подвергли дафний испытаниям на пяти уровнях концентрации соли (хлорид натрия) в диапазоне от относительно низкой (15 мг хлорида на литр, что соответствует условиям озера Джордж) до высокой концентрации в 1000 мг/литр (сильно загрязнённые озёра Северной Америки). Через два с половиной месяца (это 5-10 поколений дафний), экспериментаторы взяли "маточное поголовье" из каждого танка и в течение трёх следующих поколений содержали их всех при низких концентрациях соли.

Затем опыт продолжили с увеличенными концентрациями солевых растворов – от 30 до 1.900 миллиграммов на литр, в течение 48 часов наблюдая как чувствуют себя потомки тех первых испытуемых дафний.

При промежуточных концентрациях нового раствора, потомки особей, ранее подвергшихся воздействию повышенных концентраций соли имели более высокие показатели выживаемости, чем потомки "не тренированных" (живших при нормальных природных концентрациях). Например, при концентрации 1300 мг/л потомки дафний, выживших при концентрации 250 мг/л дали выживаемость 92%, тогда как среди потомков "нетренированных" (живших при 15 мг/л) выживаемость была вдвое меньше = 46%. Другими словами, первые унаследовали жизнестойкость от своих "тренированных" предков, выживших при высоких концентрациях соли, то есть, прошедших лабораторный "естественный отбор".


Пример второй стадии эксперимента. Танк с концентрацией солевого раствора 1300 мг/литр

Правда, при максимальной концентрации (1900 мг/л) не выжил никто.

Тем не менее, как заявляет доктор Релей, "Это первое исследование, демонстрирующее, что зоопланктон может развить повышенную толерантность к дорожной соли, и результаты оказались весьма неожиданными."

 

Источник: http://phys.org

Источник фото: https://3c1703fe8d.site.internapcdn.ne

Мнения

Анатолий Лёвин

Блогер-эколог, природоохранник и экопросветитель.

Публицист - занимаюсь популяризацией естественнонаучных знаний. Люблю много знать - и вам настоятельно рекомендую!