En øget optagelse af kuldioxid i verdenshavene kan gøre fisk bekymret, antyder en ny undersøgelse.
Fotokredit: Scripps Institution of Oceanography
En ny forskningsundersøgelse, der kombinerer marin fysiologi, neurovidenskab, farmakologi og adfærdspsykologi har afsløret et overraskende resultat fra stigninger i kuldioxidoptagelse i verdenshavene: ængstelig fisk.
En voksende base af videnskabelige beviser har vist, at absorptionen af human-produceret kuldioxid i verdenshavene får overfladevand til at falde i pH, hvilket medfører en stigning i surhedsgraden. Det er kendt, at denne forsuring af havet forstyrrer væksten af skaller og skeletter hos visse havdyr, men andre konsekvenser såsom adfærdspåvirkninger har stort set været ukendt.
Forskere spores bevægelser af fisk i stærkt sure farvande, repræsenteret ovenfor i en bevægelse "varmekort."
I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Forløb af Royal Society B (Biologiske videnskaber), videnskabsmænd ved Scripps Institution of Oceanography ved UC San Diego og MacEwan University i Edmonton, Canada, har for første gang vist, at stigende surhedsniveauer øger angsten i ung klippefisk, en vigtig kommerciel art i Californien. Ved hjælp af et kamerabaseret sporingssoftwaresystem sammenlignede forskerne en kontrolgruppe af stenfisk, der blev holdt i normalt havvand til en anden gruppe i farvande med forhøjede surhedsniveauer, der svarer til dem, der var forventet i slutningen af århundrede. De målte hver gruppes præference for at svømme i lyse eller mørke områder i en testtank, hvilket er en kendt test for angst hos fisk. Forskerne fandt ud af, at normal, ung klippefisk kontinuerligt bevægede sig mellem de lyse og mørke områder af tanken. Eksperimenter har imidlertid vist, at fisk indgivet med et angstfremkaldende medikament (ængstelig) foretrækker det mørkere område og sjældent vove sig ud i lyset. Derfor er mørke-præferencer tegn på øget angst hos ung klippefisk.
Derefter fandt forskerne, at stenfisk, der blev udsat for forsurede havforhold i en uge, også foretrak det mørke område af tanken, hvilket indikerer, at de var markant mere ængstelige end deres normale søvandspartnere. Stenfisk udsat for forsurede havforhold forblev ængstelig, selv en uge efter at de blev anbragt i havvand med normale kuldioxidniveauer. Først efter den tolvte dag i normalt havvand opførte den ængstelige fisk sig som kontrolgruppen og genoptog normal opførsel.
Forskerne siger, at angsten spores til fiskens sansesystemer og specifikt "GABAA" (neurale gamma-aminobutyric type A) receptorer, som også er involveret i menneskelig angstniveauer. Eksponering for surgjort vand fører til ændringer i koncentrationerne af ioner i blodet (især chlorid og bicarbonat), hvilket vender strømmen af ioner gennem GABAA-receptorerne. Slutresultatet er en ændring i neuronal aktivitet, der afspejles i de ændrede adfærdsresponser, der er beskrevet i denne undersøgelse.
”Disse resultater er nye og tankevækkende,” sagde Martín Tresguerres, en Scripps marinbiolog og studiemedlem, ”fordi de afslører en potentiel negativ effekt af havforsuring på fiskens adfærd, der muligvis kan påvirke den normale befolkningsdynamik og måske endda påvirke fiskeriet. ”
Tresguerres siger, at ængstelig adfærd er en bekymring for ung klippefisk, fordi de lever i meget dynamiske miljøer som tangskove og drivende tangskind, der tilbyder varierende lys- og skyggeforhold.
”Hvis den adfærd, som vi observerede i laboratoriet, gælder naturen under havforsuringsforhold, kan det betyde, at ung klippefisk kan tilbringe mere tid i de skyggefulde områder i stedet for at udforske”, sagde Tresguerres. ”Dette vil have negative konsekvenser på grund af reduceret tid til fodring af mad eller ændringer i spredningsadfærd blandt andre.”
Ændring af GABAA-receptorfunktion i fisk udsat for forsuring af havet blev oprindeligt beskrevet af Phil Munday (James Cook University, Australien), Göran Nilsson (Universitetet i Oslo) og samarbejdspartnere, som fandt, at havforsuring mindskede olfaction i tropisk klovnefisk. Undersøgelsen af Hamilton, Holcombe og Tresguerres tilføjer angstadfærd til listen over biologiske funktioner, der er modtagelige for fremtidig forsuring af havet, og det er den første, der beskriver effekterne af forsuring af havet på fysiologi og opførsel af californisk fisk.
”Adfærdsmæssig neurovidenskab hos fisk er et relativt uudforsket felt, men vi ved, at fisk er i stand til mange komplicerede kognitive opgaver med at lære og hukommelse. Øget angst hos stenfisk kan have en skadelig indflydelse på mange aspekter af deres daglige funktion, ”sagde Trevor James Hamilton, en neurobiolog ved MacEwan University og medforfatter til undersøgelsen.
Tresguerres bemærkede, at laboratorieundersøgelser ikke fuldt ud kan modellere den stadige udvikling af surhedsniveauer, der vil blive set i naturen over år og årtier. ”Ikke desto mindre antyder vores resultater, at forsuring af havet kan påvirke et vigtigt aspekt af fiskens adfærd.”
Foruden Tresguerres og Hamilton medgav Adam Holcombe fra MacEwan University undersøgelsen.
Via Scripps Institution af Oceanografi