Прибрежные организмы могут иметь сниженную способность бороться с инфекциями в подкисленных океанах

Человеческая деятельность приводит к снижению уровня кислорода и повышению уровня углекислого газа в прибрежных водоемах. Повышенное содержание CO₂ вызывает закисление воды, что оказывает драматическое влияние на жизнедеятельность дикой природы в этих регионах. Проблемы усугубятся, если не будут приняты меры по сокращению выбросов парниковых газов и минимизации стока богатых питательными веществами вод с освоенных территорий вдоль побережий.

Луи Барнетт, профессор биологии и директор Морской лаборатории Грайса при Колледже Чарльстона, и Карен Барнетт, доцент-исследователь той же лаборатории, изучают влияние низкого содержания кислорода и высокого уровня CO₂ на иммунную систему организмов. Они обнаружили, что организмы в таких условиях не могут бороться с инфекциями так же эффективно, как животные, обитающие в средах, богатых кислородом и с низким содержанием CO₂.

Сниженная способность противостоять инфекции

Исследователи изучили рыб, устриц, крабов и креветок и показали, что у всех этих животных снижается способность противостоять заражению бактериями Vibrio в условиях низкого содержания кислорода и высокого уровня CO₂. Для смертельной дозы бактерий в такой среде требуется примерно в два раза меньше.

По словам ученых, если морское животное сталкивается с патогеном, большое количество его клеток крови исчезает в течение нескольких минут. Клетки крови слипаются, чтобы атаковать патоген, но также застревают в жабрах, где организм получает кислород. У животных, борющихся с инфекцией, снижается метаболизм, что замедляет другие важные процессы.

«Все, что мы видим, указывает на то, что если животное запускает успешный иммунный ответ, то функция его жабр и способность к газообмену снижаются примерно на 40 процентов. Если к этому добавить высокий уровень CO₂, ситуация ухудшается», — говорит Карен Барнетт.

Исследователи отмечают, что уже через день воздействия таких условий животные на молекулярном уровне «сдаются» в попытках адаптироваться и переходят на молекулярные пути, указывающие на гибель клеток.

Прибрежные животные, которых изучают Барнетты, живут в средах с естественными колебаниями уровня кислорода и CO₂. Теоретически они уже адаптированы к изменчивым условиям, но все же испытывают трудности. Тревожно, что глубоководные животные, не привыкшие к таким колебаниям, могут пострадать от закисления океана гораздо сильнее.