Загрязнение воды противотревожными препаратами повлияло на миграцию и инстинкты лосося
Человеческие лекарства, попадая в сточные воды, все чаще добираются затем до естественных водоемов и могут оказывать влияние на дикие виды, от базового их здоровья до поведения. Водные позвоночные, такие как рыбы, могут быть особенно восприимчивы, поскольку их мозг в плане путей взаимодействия похож на мозг млекопитающих. Ученые выяснили, что психоактивный бензодиазепиновый препарат клобазам, обнаруженные в мозге атлантического лосося, воздействует на его миграционное поведение.
Интернациональная группа исследователей обнаружила, что при накоплении клобазама в мозгу лосося рыбы быстрее достигают океана и преодолевают препятствия на плотинах. На первый взгляд, это изменение может показаться полезным для лосося. Однако любое отклонение от нормального поведения животных из-за деятельности человека — особенно когда задействованы психоактивные вещества — опасно, и полная степень того, как загрязнение наркотиками может повлиять на здоровье, поведение и воспроизводство лосося, до сих пор неизвестна, сообщили ученые в журнале Science.
Клобазам, который можно встретить в сточных водах, относится к группе лекарств, называемых бензодиазепинами, которые подавляют центральную нервную систему. Препарат используется для предотвращения эпилептических припадков, для краткосрочного лечения тревожности и для лечения расстройств сна, связанных с тревожностью. Рыбы очень восприимчивы к воздействию препаратов, которые изменяют нейрохимию человека, отметил доктор Кристофер С. Кодилл, профессор кафедры наук о рыбах и дикой природе в Университете Айдахо.
«У людей и рыб много общего в биологической архитектуре — наша физиология и анатомия удивительно похожи. Таким образом, интуитивно понятно, что психоактивные вещества изменяют поведение как людей, так и рыб», — сообщил CNN Кодилл.
Согласно предыдущим исследованиям, бензодиазепины способны влиять на поведение атлантического лосося (Salmo salar). Однако эти исследования проводились в условиях, не характерных для среды обитания дикого лосося, отметил в свою очередь доктор Маркус Микеланджели, соавтор исследования и преподаватель Школы окружающей среды и науки в Университете Гриффита в Квинсленде, Австралия.
«Эти исследования в основном проводились в лабораторных условиях, отслеживались только перемещения на короткие расстояния — менее 100 метров — или использовались концентрации препаратов, намного превышающие те, с которыми лосось обычно сталкивается в дикой природе», — сообщил Микеланджели.
«В нашем исследовании мы использовали другой подход. Мы проследили всю миграцию молоди лосося из реки в море в естественной речной системе, используя концентрации препаратов, которые соответствуют тому, чему рыба фактически подвергается в окружающей среде», — рассказал ученый.
По словам Микеланджели, результаты полевого исследования подчеркивают растущий риск, который фармацевтические загрязнители представляют для популяций диких животных по всему миру.
Для нового исследования ученые провели испытания с более чем 700 молодыми лососями, или смолтами, в лабораторных и полевых условиях. Исследовательская группа использовала звукопередающие метки для удаленного отслеживания сотен смолтов в 2020 и 2021 годах, когда рыба перемещалась по реке Дал в центральной Швеции.
Мигрирующие смолты плывут вниз по реке в водохранилище, проносятся через пороги и преодолевают две плотины, прежде чем наконец достичь Балтийского моря. Путешествие занимает от 10 до 13 дней.
Два основных класса фармацевтических препаратов — бензодиазепины и опиоиды — «часто обнаруживаются в реках и ручьях по всему миру, в том числе в Швеции, где проводилось наше исследование», сказал Микеланджели.
Имплантаты с замедленным высвобождением в смолтах высвобождали два препарата из этих классов: клобазам и трамадол. Рыбы получали клобазам, или трамадол, или оба. Контрольная группа смолтов получала имплантаты, в которых вообще не было никаких препаратов.
«Известно, что эти два препарата химически взаимодействуют, когда принимаются вместе людьми, и они часто встречаются вместе в окружающей среде, — сказал Микеланджели. — Это сделало их хорошим тестовым примером для изучения того, как фармацевтические смеси могут влиять на поведение животных».
Наряду с полевыми испытаниями ученые провели лабораторное исследование на 256 мальках, чтобы подтвердить, что имплантаты сработали так, как задумано, и что препараты задерживаются в тканях тела и мозга рыб.
При отслеживании миграции лосося с помощью передатчиков ученые обнаружили, что лосось, который был подвергнут воздействию клобазама, достигал Балтики чаще, чем другая рыба. По сравнению с контрольной группой, в море добралось более чем в два раза больше лосося с имплантами клобазама.
Лабораторные эксперименты показали, что клобазам влияет на поведение стай, при котором смолты держатся близко друг к другу, чтобы избежать хищников. Однако под воздействием препарата они отплывают дальше друг от друга, даже при наличии опасности. Микеланджели отметил, что это может свидетельствовать о снижении естественных реакций страха под влиянием препарата.
Меньше страха, больше риска
Рыбы с имплантатами клобазама также быстрее преодолевали две плотины ГЭС на своем пути миграции — примерно в два-восемь раз быстрее, чем рыбы в других группах. Эти плотины — печально известные зоны смерти, где турбины для перемешивания могут быстро превратить смолтов в тартар из лосося.
«Переход из пресной воды в соленую — один из самых опасных периодов в жизни лосося, потому что в океане они сталкиваются со множеством новых хищников», — сказал он. Лосось, подвергшийся воздействию наркотиков и склонный к риску, может с большей вероятностью достичь Балтики, но с меньшей вероятностью когда-либо покинет ее живым.
Исследование Кодилла изучает, как изменение окружающей среды влияет на экологию и эволюцию рыб. В будущей работе он планирует рассмотреть потенциал поведенческих эффектов фармацевтического загрязнения.
Дальнейшие исследования позволят выяснить, как изменения в поведении, вызванные загрязнением лекарственными средствами, сказываются на долгосрочном выживании и воспроизводстве, и как популяции лосося и других диких животных, уязвимых к фармацевтическим загрязнителям, меняются со временем.
