АКВАКУЛЬТУРІ ПОТРІБНА ТЕПЛОЛЮБНА СЬОМГА

Науковці з усього світу  намагаються винайти шляхи того, як зробити сьомгу пристосованою до високих температур. Фото  by Andreas Werth/Alamy Stock Photo

Щоб уникнути підвищення температури океану та морської спеки, багато видів риб вирушають у прохолодніші води біля полюсів. Але сьомга, вирощена у морських садках, не має такої можливості. Щоб допомогти сьомзі, вирощеній на фермах, вижити, дослідники з усього світу працюють над тим, щоб дізнатися, чи можуть вони зробити цей об’єкт аквакультури більш опірним до спеки.

Атлантичний лосось, або сьомга, найбільший за обсягами виробництва культивований вид лососевих видів риб, і він почувається найліпше за температур від 10°C до 14°C, каже Binyam Sime Dagnachew з Норвезького дослідницького інституту продуктів харчування, рибальства та рибництва  (Nofima). Коли температура сягає 20°C, риба припиняє годуватись та починає показувати ознаки температурного стресу, такі як підвищене серцебиття. Не обов’язково риба знаходиться на межі ризику смерті, але коли вона припиняє харчуватись, вона припиняє і ріст, і це вже дуже погано для лососівників.

При температурі вище 20°C ситуація стає небезпечнішою. Під час лабораторних експериментів Kurt Gamperl, фізіолог риби з Меморіального університету в Ньюфаундленді та Лабрадорі, та його колеги довели перебування сьомги до 23°C. За такої температури, за його словами, 30% особин загинули, хоча він очікував, що смертність буде набагато вищою. Додаткові стресові фактори, на додаток до занадто теплої води, можуть змінити життя і смерть для ще більшої кількості риб. “Якщо ви лікуєте їх від морських вошей і, очевидно, створюєте додаткові стресогенеруючі обставини за 18°C, 20°C, ви, можливо, поставите їх на межу виживання,” – каже він.

У пошуках більш опірної до спеки сьомги Dagnachew і його колеги з Nofima розділили тисячі особин атлантичного лосося, що належить рибницькій компанії Mowi*, на групи і спостерігали, як вони себе почувають за різних температур. Їхній експеримент показав, що опірність до високих температур є спадковою рисою. Деякі родини сьомги, які походять від тих самих батьків, виявилися більш толерантними до різної температури води, ніж інші. Це важливо, тому що дослідники шукали не сьомгу, яка добре живе в теплій воді, а рибу, яка витримує широкий діапазон температур (еврітермну).

“Те, що вам потрібно — це міцна риби,” -каже Dagnachew. У майбутньому, за його словами, генетичні варіації, визначені Nofima для риб, толерантних до температури, можуть стати хорошою початковою точкою для компаній, які хочуть розводити рибу, адаптовану до різних умов.

Окремо від дослідників з Nofima, у Тасманії, де лососівництво є великим бізнесом, науковці з науково-дослідної та дослідно-конструкторської організації Співтовариства (CSIRO) за співробітництва з представниками галузі лососівництва, обрали іншим підхід до створення сьомги, яка могла би бути пристосованою до більш теплого світу.

Минулого року науковці з проєкту переглянули історичний ріст та інші дані для сьомги, вирощеної на фермах в Тасманії. Вони шукали рибу, яка найліпше зростала саме влітку, впродовж теплого сезону. Команда дослідників припустила, що найближчі родичі цієї (такої) сьомги ** могли би бути ідеальними кандидатами для програми селекційного відтворення для підприємств галузі лососівництва, яка (програма) має за мету створення риби, яка може утримувати високий темп росту, незважаючи на високу температуру, – каже Curtis Lind з CSIRO.

Lind та його колеги планують оцінити нове покоління риб, але оскільки в південній півкулі все ще рання весна, дослідникам доведеться почекати, щоб дізнатися, які сьомга матиме показники у теплі місяці.

Carlie Muir, аспірант західного університету Онтаріо, експериментує іншим шляхом з метою допомогти галузі лососівництва планувати свою діяльність у більш теплому майбутньому. Muir перевіряє, що трапляється, коли сьомга нерестує та вилуплюється з ікри за більш теплої води аніж зазвичай. Ці молоді особини можуть акліматизуватися до теплих умов без потреби у спеціяльному селекційному відтворенні або інших генетичних втручаннях. Її проект передбачає розміщення заплідненої ікри у воду, яка на 4°C тепліша, ніж за типову для інкубатора воду (7°C – 11°C), та підтримку підвищеної температури, коли риба вилуплюється та розвивається протягом 18 місяців.

Хоча вона ще не опублікувала свої результати, Muir каже, що експеримент дав обнадійливі результати. Акліматизована сьомга досягає свого фізіологічного піку в теплішій воді, ніж риба, вирощена при звичайних температурах (тобто менших на 4°C). Мало того, верхня межа риби, тобто температура, за якої у неї починається зупинка серця через перегрів, підвищилася/зросла приблизно на 2°C, що означає, що такі риби можуть краще справлятися з морською спекою.

Саме те, чому ці риби більш стійкі до спеки, враховуючи, що вони генетично ідентичні рибі, вирощеній за нижчих температур, є предметом поточних досліджень, каже Muir. Але є ранні ознаки того, що їхні тіла можуть бути більш здатними доставляти кисень до різних тканин за високих температур. Риба, досліджена Muir та її колегами, мала помітно різні серцеві м’язи, що може свідчити про покращену здатність насичувати серце киснем.

Таким чином, сьомга може мати “вбудовану” гнучкість з точки зору толерантності до температури. Але зміна клімату може призвести до підвищення температури океану на 4°C протягом наступних 80 років, зазначає Muir, що дійсно підштовхне рибу: “Я з оптимізмом дивлюся на здатність до пластичності, але збільшення верхньої межі летального результату на 2°C, коли ми дивимося на збільшення на 4°C до 2100 року, все ще трохи лякає.”

Ніхто не знає напевно, скільки “сьогоднішньої” сьомги виживе, якщо середня температура підвищиться саме так.

Проте, якщо є плани продовжувати вирощування сьомги в океані, підготовка до вищих температур є необхідною, стверджує Ricardo Calado з Університету Aveiro, Португалія. Він нeщодавно опублікував статтю щодо температурної толерантності (еврітермності) сьомги з співавторами з різних інститутів, зокрема і з Nofima.

Calado турбується не лише про те, що сьомга не буде так само гарно рости під час спекотного літа, а й про те, що комбінований тиск спеки, нижчого рівня кисню в більш теплих морях і підвищений ризик шкоди від збудників захворювань можуть призвести до великого вимирання в морських сажалках, які не завжди добре керуються. Без вжиття пом’якшувальних заходів ситуація може стати катастрофічною як для вирощуваної сьомги, так і для рибоводів.

“Це все одно що мати ліс і знати, що час від часу у вас буде масова пожежа, яка спустошить ліс,” – каже Calado.

*Виправлення: цю історію було оновлено, щоб уточнити, що риба, використана в дослідженні Nofima, належить рибницькій компанії Mowi.

**Виправлення: Цей рядок в оригіналі читався як “ці сьомги та їхнє потомство,” але потім його було розширено.

Chris Baraniuk є журналістом-фрілансером у сфері науки та технологій, який живе у Сполученому Королівстві. Його дописи публікувались BBC, New Scientist, Scientific American, таThe Atlantic. Родом із узбережжя Північної Ірландії, він, як відомо, завжди тужив за морем.