Пятнистый маколор дожил до 81 года. Это рекорд для тропических рифовых рыб
Австралийские ихтиологи обнаружили самую старую в мире тропическую рифовую рыбу. Ей оказался пятнистый маколор с западного побережья Австралии, доживший до 81 года. По словам авторов, это рекорд, но не аномалия: их исследование показало, что исключительная продолжительность жизни характерна для нескольких видов луциановых рыб, к которым относятся маколоры. К сожалению, удивительное долголетие делает их уязвимыми к рыболовному промыслу и климатическим изменениям. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Coral Reefs.
Многие рыбы, населяющие тропические и субтропические моря, являются важным объектом промысла. Однако ресурс часто используется нерационально — в первую очередь это касается видов с длинным жизненным циклом, которые поздно достигают половой зрелости и живут долго, а потому особенно уязвимы к чрезмерному вылову. К ним относятся, например, луцианы (Lutjanus). По оценкам ученых, представители отдельных видов этих рыб доживают до 55-60 лет.
Команда ихтиологов во главе с Бреттом Тейлором (Brett M. Taylor) из Австралийского института морских наук решила больше узнать о продолжительности жизни трех видов из семейства луциановых (Lutjanidae): луциана-бохара (Lutjanus bohar), а также черного (Macolor niger) и пятнистого маколоров (M. macularis). Поскольку во многих регионах луциановых рыб добывают задолго до того, как они достигнут максимального возраста, исследователи отправились туда, где исследованные виды не вылавливают: на западное побережье Австралии, а также на архипелаг Чагос в Индийском океане (он необитаем с 1970 годов, а с 2010 года здесь запрещено рыболовство). В общей сложности исследование проводилось на четырех точках.
Авторы отлавливали луцианов и маколоров с помощью удочки или гарпуна, после чего измеряли и извлекали слуховые камешки — отолиты. У костистых рыб эти структуры постоянно растут, формируя годичные кольца, так что по их срезам можно с высокой точностью определить возраст рыбы.
За время исследования Тейлор и его коллеги оценили возраст примерно 500 представителей трех видов. Они обнаружили, что продолжительность жизни луцианов и маколоров удивительно высока. В частности, две особи с западного побережья Австралии с большим запасом побили известные рекорды долголетия для тропических рифовых рыб. Речь о луциане-бохаре и пестром маколоре, которые достигли возраста в 79 лет и 81 год соответственно. В общей сложности же авторы зарегистрировали семь луцианов-бохаров и четыре пестрых маколора старше 60 лет. В то же время черные маколоры оказались менее долгоживущими: самому старому экземпляру было 53 года.
Чем ближе к экватору находилась точка отбора, тем ниже была максимальная продолжительность жизни рыб (а также длина их тела). Это согласуется с современными представлениями, согласно которым в теплых водах уровень метаболизма пойкилотермных («холоднокровных») животных растет, что отрицательно сказывается на сроке их жизни. К сожалению, самой южной точке авторам удалось добыть лишь десять луцианов-бохаров и ни одного маколора, что не позволяет судить об их долголетии здесь. Между тем, именно в южных, то есть более прохладных, частях ареала рыбы должны достигать максимальной продолжительности жизни, которая может быть даже выше, чем у обнаруженных в данном исследовании экземпляров-рекордсменов.
Полученные результаты свидетельствуют, что для некоторых видов тропических рифовых рыб во взрослом возрасте характерны очень низкие уровни смертности, что позволяет им демонстрировать исключительное долголетие. К сожалению, эта особенность снижает их возможность адаптироваться к интенсивному промыслу и быстрым климатическим изменениям. Кроме того, исследование подчеркивает важность регионов, в которых не ведется рыбная ловля: собранные в них данные необходимы не только для охраны морской фауны, но и для ее полноценного изучения.
Гренландские акулы, которые живут в холодных арктических водах, могут доживать до еще более почтенного возраста. Как показало исследование, проведенное несколько лет назад, возраст отдельных особей этого вида составляет почти 400 лет. Это делает их самыми долгоживущими позвоночными (на втором месте — гренландские киты, доживающие до 211 лет).
Сергей Коленов
Это произошло после формирования нейронной связи между клетками циркадных часов и Dh44-нейронами
Биологи определили момент, в который циркадные часы начинают управлять циклами сна и бодрствования у личинок плодовых мушек. Оказалось, это происходит в начале третьего дня развития под влиянием новой связи между нейронами циркадных часов и клетками Dh44, которые контролируют бодрствование личинок. Кроме того, после формирования этой связи у личинок появилась долгосрочная память. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Циркадные ритмы у многих видов формируются еще на самых ранних этапах развития. Так, например, у млекопитающих клетки супрахиазматического ядра детеныша синхронизируют свою ритмическую активность еще во время беременности. Однако многие матери новорожденных могут подтвердить, что дети в этом возрасте редко спят ночью и бодрствуют днем — в основном их сон равномерно распределен по суткам. Исследования подтверждают, что циклы сна и бодрствования у младенцев чаще всего появляются от трех до двенадцати месяцев. До сих пор не было понятно, почему, несмотря на работу клеток циркадных часов, циклы сна и бодрствования формируются довольно поздно и как этот процесс влияет на другие функции мозга — например, долговременную память. Исследователи из университета Пенсильвании под руководством Эми По (Amy R. Poe) изучили аналогичный процесс на дрозофилах. Биологи отследили момент, в который у личинок мушек появляются циклы сна и бодрствования — это произошло в начале третьего дня развития. Чтобы понять, что именно происходит с циркадными ритмами в этот момент, исследователи изучили активность нейронов мозга у личинок. Прежде всего они проверили нейроны, которые производят нейропептид Dh44, поскольку они расположены в области циркадных часов у взрослых мушек.Для этого они создали трансгенных насекомых, у которых эти клетки синтезировали теплочувствительный ионный канал. Таким образом, когда личинок помещали в теплую среду, в Dh44-нейронах начинался ионный ток и те активировались. Оказалось, что эти клетки действительно участвуют в регуляции циклов сна: после их активации личинки на второй стадии меньше спали в течение суток (p < 0,0001). Тогда исследователи решили изучить, как активность этих клеток меняется при переходе со второй стадии личинок на третью — в момент появления ритмов сна. Оказалось, активность Dh44 не отличается на первой и второй стадии, но снижается в начале третьей. Это согласовывалось и с повышенным количеством сна у личинок в этот день: активность нейронов снизилась и они перестали оказывать свое бодрящее действие на личинок. Биологи предположили, что в этот момент Dh44-нейроны связываются с клетками, которые задают общий циркадный ритм организму мушек. Для этого они отследили нейронные связи этого мозгового центра. И действительно, при переходе со второй стадии на третью Dh44-нейроны сформировали связь с одной из клеток часов — DN1a. Ученые также подтвердили, что активация DN1a действительно «включает» Dh44 и увеличивает длительность бодрствования у личинок. Тогда исследователи решили проверить, как появление связи циркадных ритмов с циклами сна и бодрствования влияет на другие процессы в мозге насекомых. Зная, что переход памяти из кратковременной в долговременную происходят во время сна, биологи протестировали оба типа памяти у животных. Для этого они использовали стандартный для таких задач тест — проверяли, как личинки запоминают отвратительные запахи. И на второй, и на третьей стадии личинки одинаково хорошо проходили тесты на кратковременную память, а вот долговременная память появилась лишь при переходе между ними. При этом активация Dh44-нейронов, которые снижали количество сна у личинок, нарушала процессы долговременной памяти. Так, биологи не только в подробностях описали, как клетки циркадного ритма начинают контролировать циклы сна и бодрствования, но и показали, что этот процесс очень важен для развития таких сложных когнитивных функций как долговременная память. Сон и память действительно тесно связаны — депривация сна способна даже стирать воспоминания. Недавно мы писали об исследовании, в котором такие воспоминания удалось восстановить у мышей.