Планктон научился справляться с дорожными реагентами

Команда биологов из США показала, что обыкновенные дафнии — типичные представители пресноводного планктона — способны вырабатывать наследственную устойчивость к повышенной концентрации технической соли (дорожного антиобледенителя) всего за два с половиной месяца. Новое исследование опубликовано в Environmental Pollution.
Технические соли — обычно, хлориды натрия, кальция и магния — широко распространены по всему миру в качестве дорожных антиобледенительных реагентов. Эти вещества естественным образом повышают соленость почвы и водоемов вблизи дорог, однако до сих пор нет однозначного понимания, как именно это влияет на окружающую экосистему, в частности — на зоо- и фитопланктон, составляющий важную часть пищевой цепочки.
Экспериментальная часть работы состояла из трех этапов. На первом авторы в течение двух с половиной месяцев выдерживали несколько популяций планктона в 1200-литровых цистернах, в которых содержалась озерная вода, песок, а также несколько типичных представителей флоры и фауны Лейк-Джордж — озера в штате Нью-Йорк. В пяти цистернах ученые поддерживали разную концентрацию хлорида натрия (поваренной соли, чаще всего использующейся в США в качестве антиобледенителя): от 15 до 1000 миллиграмм на литр.
После исходного периода адаптации из каждой цистерны биологи отобрали образцы планктона, из которых в качестве тестового организма выделили дафний обыкновенных (Daphnia pulex). На втором этапе их популяции размножались в лабораторных условиях в воде с низким содержанием соли (15 мг/л) в течении трех поколений, чтобы точно выделить наследственные признаки. Из последнего поколения отбирали по нескольку дафний для контрольного эксперимента: их на 48 часов помещали в озерную воду с повышенной концентрацией соли, вплоть до 1900 мг/л, а затем наблюдали за смертностью в популяции в зависимости от солености воды.

Оказалось, что дафнии из популяций, которые на первом этапе содержались в более соленых цистернах, лучше выдерживали умеренные концентрации соли, чем их сородичи из контрольной группы. При этом, как и ожидалось, все популяции одинаково хорошо переносили малые концентрации соли (смертность около 6%) и одинаково плохо справились с крайне высокой соленостью (смертность более 70%). Таким образом, всего за два с половиной месяца (около 10 поколений) дафнии успели выработать наследственную устойчивость к умеренной концентрации соли.

Авторы отмечают, что ранее уже были сообщения о том, что планктон из более соленых водоемов обладает большей устойчивостью к высоким концентрациям технической соли. Однако впервые удалось наблюдать, как дафнии за сравнительно короткий срок приспособились к подобному загрязнению. Ученые полагают, что в будущем их результаты поспособствуют дальнейшему исследованию влияния антиобледенителей на окружающую среду. Биологи также предполагают, что повышенная устойчивость дафний может распространяться не только на хлорид натрия, но и на другие противогололедные реагенты, например, на хлорид кальция, который чаще всего применяется на российских дорогах.