Биологи МГУ обнаружили у рыб даллия уникальную стратегию адаптации к нехватке кислорода

В совместном исследовании ведущего научного сотрудника кафедры физиологии человека и животных биологического факультета МГУ Дениса Абрамочкина и группы профессора Джонатана Стецика из Университета Анкориджа были изучены кардиофизиологические реакции рыб Dallia pectoralis (даллия, Alaska blackfish) на окружающую среду, температурный и кислородный режим. Работа опубликована в журнале Journal of Experimental Biology.

Источник фото: https://on.doi.gov/3lhoUcV

У даллий наблюдается атипичная сердечная электрофизиологическая реакция при холодовой акклиматизации и длительном воздействии гипоксии. При этом рыбы сохраняют активный образ жизни.

Даллия показывает нетипичную стратегию адаптации к гипоксии, с которой эти рыбы сталкиваются зимой, когда небольшие водоёмы, в которых они обитают, покрываются льдом. Обычная стратегия рыб в гипоксических условиях — впадение в торпидное состояние (оцепенение) — зарывание в ил, отсутствие питания, минимизация энергетических расходов с перестройкой метаболизма. У даллии же в сердце возникают адаптации, которые позволяют ей сохранять активный образ жизни во время гипоксии, то есть активно питаться и мигрировать между водоёмами. В местах обитания даллии на Аляске и Чукотке большинство водоёмов полностью покрыто льдом, при этом под льдом водоёмы могут быть соединены между собой перемычками, через которые рыба мигрирует к местам с бОльшим содержанием кислорода. То есть вместо экономии энергии эти рыбы мобилизуются в поисках приемлемого места для переживания зимы, благодаря физиологическим адаптациям, исследованным авторами.

«В статье показано, какие электрофизиологические адаптации происходят в сердце даллии, в частности укорочение потенциала действия за счет оверэкспрессии калиевых каналов, в первую очередь каналов тока IKr, в меньшей степени — калиевых каналов входящего выпрямления. У большинства рыб умеренных и северных широт аналогичные изменения электрической активности сердца происходят при долговременном охлаждении как таковом, для запуска этих перестроек гипоксия не нужна. У даллии охлаждения недостаточно для запуска таких адаптаций, они начинаются только когда рыба попадает еще и в гипоксическую среду», — рассказал Денис Абрамочкин.

В исследовании оценили эффект акклиматизации при трех комбинациях условий содержания рыб: нормальная температура (15°С) + нормоксия, холод (5°С) + нормоксия и холод (5°С) + гипоксия. Результаты показывают, что у даллии при хронической гипоксии приоритетом становится поддержка сердечной деятельности для продолжения активного образа жизни вместо тяжелой метаболической депрессии.

Источник: https://www.msu.ru/