Смена времени года повлияла на цветовосприятие рыб

Shummura et al. / Nature Communications 2017

Японские исследователи изучили влияние смены сезонов на цветовосприятие рыб вида японская медака. Ученые выяснили, что сезонные изменения в температуре и интенсивности освещения влияют на активность рыб и их поведение во время брачного сезона. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Для того, чтобы справиться с погодными изменениями во время смены времен года, многие животные могут адаптироваться в физиологическом плане: например, заяц-беляк меняет свой окрас на белый для того, чтобы прятаться от хищников в снегу зимой. Смена времен года также часто ведет к изменениям в поведении: например, для людей, страдающих от сезонной депрессии (также известной как сезонное аффективное расстройство) характерны депрессивные (не клинические, а, скорее, изменения в поведении и ухудшение общего самочувствия) эпизоды в определенное время года (чаще всего зимой). Подобные изменения в поведении часто связывают с изменениями цветовой чувствительности: известно, что цветовое восприятие связано с изменениями погодных условий, а фототерапия, например, помогает облегчить зимние симптомы депрессии. Изменения в цветовой чувствительности, связанные со сменой времен года, также наблюдаются у рыб, однако, их влияние на поведенческие и физиологические изменения изучены плохо.

Авторы новой работы изучили влияние сезонных изменений на образ жизни и физиологию рыб вида японская медака, или японская оризия (лат. Oryzias latipes). Для этого они помещали в аквариум двух рыб — мужскую и женскую особь — и искусственно создавали сезонные изменения: так, для холодного времени года они ограничивали освещение до 10 часов в сутки и понижали температуру воды до 8 градусов, а для теплого времени года освещали аквариум 14 часов в сутки и повысили температуру воды до 24 градусов. Ученые обнаружили, что в условиях холодного времени года рыбы проводили до 80 процентов времени на дне аквариума и гораздо меньше и медленнее плавали.

Ученые также проверили различия в поведении рыб во время брачного сезона. На плавниках медак, ищущих пару, появляются пятна оранжевого цвета. Ученые предположили, что медака во время брачного периода будет отдавать предпочтение рыбам оранжевого цвета: для этого они смоделировали компьютерную модель рыб серого и оранжевого цветов и показали их на экране медакам в аквариуму. Рыбы, содержащиеся в условиях теплого времени года, проводили в три раза больше, чем рыбы, содержащиеся в холодных условиях, времени у экрана, когда не нем была изображена оранжевая рыба, а к рыбе серого цвета часто не подплывал никто. На основании этого ученые предположили, что медаки, содержащиеся в условиях разных времен года, отличаются по уровню цветового восприятия.

Наконец, для того, чтобы проверить гипотезу о том, что цветовосприятие рыб действительно зависит от смены времени года, ученые провели анализ экспрессии генов, отвечающих за фоточувствительность, а именно — экспрессию опсинов. Для этого они извлекли глаза рыб и провели анализ транскриптома их сетчатки. Ученые выяснили, что экспрессия опсина, чувствительного в области длинных волн (в красном диапазоне), в пять раз ниже у особей, проживающих в холодных и темных условиях, чем у особей, проживающих в теплых и светлых условиях. Однако она восстанавливается при перемещении из холодного аквариума в теплый.

На основании полученных данных ученые сделали вывод, что цветовое восприятие играет важную роль в регуляции поведения рыб при смене погодных условий в разное время года.

Ученые часто проводят исследования влияния освещения на поведение и самочувствие. Например, в нашей заметке вы можете узнать о том, почему зеленый цвет наименее неприятен при мигрени и как его можно использовать для ее лечения.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.