Раки на антидепрессантах осмелели и сильнее полюбили еду

Полосатые раки (Faxonius limosus) в лаборатории.

Brianne Lehan / University of Florida

Североамериканские полосатые раки смелеют и начинают интересоваться пищей сильнее, чем сородичами, если в воду, где они живут, добавить антидепрессант циталопрам. К такому выводу пришла команда биологов в результате двухнедельного эксперимента, целью которого было оценить влияние лекарственного загрязнения на поведение раков. Исследователи предполагали, что изменившаяся активность беспозвоночных скажется на всей экосистеме, однако не нашли подтверждений данной гипотезе. Возможно, эксперимент был недостаточно продолжительным, чтобы этот эффект проявился. Результаты исследования опубликованы в журнале Ecosphere.

Загрязнение водоемов давно стало повсеместной проблемой. По вине человека в реках, озерах и морях оказываются большие объемы разнообразных химических веществ, от нефтепродуктов до удобрений. Существенную их долю составляют медицинские и ветеринарные препараты. Концентрация этих соединений в водоемах обычно очень низкая и не превышает уровня, который летален для живых организмов. Тем не менее специалисты полагают, что лекарственное загрязнение может оказывать существенное влияние на водные экосистемы.

Особенное беспокойство у специалистов вызывает загрязнение воды антидепрессантами, в частности, селективными ингибиторами обратного захвата серотонина. Дело в том, что эти вещества оказывают влияние на ряд экосистемных процессов, например, замедляют метаболизм бентосных организмов. Кроме того, они накапливаются в организмах рыб, ракообразных и других водных животных и воздействуют на многие аспекты их поведения, включая активность, кормление, избегание хищников и взаимодействие с сородичами.

Команда биологов во главе с Александром Рейзингером (Alexander J. Reisinger) из Флоридского университета решила больше узнать о том, как антидепрессанты влияют на раков. Предыдущие исследования показали, что под воздействием этих соединений у ракообразных меняется уровень агрессии. Однако в большинстве случаев подопытным беспозвоночным делали инъекции антидепрессантов. Подобный дизайн экспериментов лишь отчасти воспроизводит условия, в которых оказываются раки из водоемов, загрязненных психоактивными веществами.

Рейзингер и его коллеги применили иной подход. Они воспользовались двадцатью лабораторными установками, которые имитируют настоящие проточные водоемы. Для большей реалистичности исследователи наполнили эти искусственные ручьи грунтовыми водами, добавили в них камни и листья и дождались формирования экосистемы из водорослей, грибов и беспозвоночных. Затем установки разделили на четыре группы по пять в каждой. В искусственные ручьи из двух групп поместили по три разноразмерных самца полосатых раков (Faxonius limosus) (этот вид широко распространен в восточной части Северной Америки и завезен в Европу).

После этого в половину установок с раками и в половину установок без них добавили антидепрессант циталопрам. Концентрация этого соединения в воде составила 500 нанограммов на литр, что соответствует содержанию лекарственных веществ в загрязненных ими водоемах. Чтобы поддерживать нужную концентрацию, исследователи вносили циталопрам в искусственные ручьи через день на протяжении всех двух недель эксперимента. Кроме того, воду во всех установках обогащали смесью питательных веществ.

На тринадцатый день исследований Рейзингер с соавторами подвергли раков поведенческому тесту. Подопытных особей помещали в основание Y-образного лабиринта с двумя рукавами. В один из них подавали воду из ведра, в котором содержался другой полосатый рак, а во второй — рыбный желатин. Каждое испытание длилось десять минут, в ходе которых ученые фиксировали, как быстро раки покидают затененный участок в основании лабиринта и какой интерес проявляют к запахам сородичей и пищи.

Проанализировав полученные данные, исследователи пришли к выводу, что обработка циталопрамом значительно изменяет поведение раков. Особи из искусственных ручьев, в которые добавляли этот антидепрессант, выглядывали из укрытия в основании лабиринта и покидали его почти в два раза раньше, чем их сородичи из контрольных ручьев (39 секунд против 80 секунд для выглядывания и 67 секунд против 119 секунд для выхода). Кроме того, раки, обработанные антидепрессантом, проводили в рукаве лабиринта с запахом еды в три раза больше времени, чем в рукаве с запахом сородича. Особи из контрольной группы не проявляли явных предпочтений к какому-либо из рукавов.

Результаты экспериментов в целом согласуются с данными предыдущих опытов, в которых ракообразные получали инъекции антидепрессантов. Вероятно, поведение полосатых раков, которые под воздействием циталопрама предпочитали идти на запах пищи, а не сородича, связано с возросшим интересом к питанию или снизившейся агрессией. Авторы полагают, что такие изменения могут осложнить жизнь диких раков в загрязненных водоемах, ведь, если они будут проявлять меньшую осторожность и активнее кормиться, то с большей вероятностью станут жертвами хищников.

На последнем этапе Рейзингер и его коллеги оценили экосистемные параметры в разных группах искусственных ручьев. Оказалось, что присутствие раков само по себе повышает концентрацию хлорофилла a в воде и биомассу бентоса, стимулирует экосистемное дыхание и снижает поглощение нитратов, а добавление антидепрессанта в установки с раками или без них немного снижает концентрацию хлорофилла a в воде (хотя последнее изменение статистически недостоверно (p=0,07)). При этом искусственные ручьи с раками, подвергшиеся обработке циталопрамом, не выделялись среди остальных. Это значит, что изменения в поведении раков, произошедшие под воздействием антидепрессантов, не отразились на всей экосистеме. Впрочем, авторы считают, что увеличение активности раков и их интереса к еде должны иметь последствия для подводного сообщества (особенно для организмов, которыми питаются эти беспозвоночные), однако две недели — слишком короткий срок, чтобы их заметить.

Ранее мы рассказывали о том, как биологи из Мэрилендского университета исследовали влияние алкоголя на раков. Оказалось, что особи вида Procambarus clarkii, привыкшие быть в компании, быстрее отзываются на добавление спирта в окружающую среду, начиная сильно бить хвостом и со временем валясь с ног, а их собратья, которые долгое время провели в одиночестве, реагируют на алкоголь слабее и медленнее.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.