Екологія
Екологія

Трансгенні флуоресцентні рибки поселилися в бразильських річках

Генетично модифікованих акваріумних рибок даніо-реріо виявили у річках Бразилії. Вивчення цих червоних та зелених флуоресцентних риб у природних середовищах вказує, що вони живляться різноманітною доступною їжею та репродуктивно активні протягом більшої частини року. Це вказує, що трансгенні даніо-реріо мають потенціал загрожувати місцевим водним видам, полюючи на них та конкуруючи з ними за ресурси, пишуть бразильські науковці у журналі Studies on Neotropical Fauna and Environment.

ГМ-даніо-реріо. 5-D Tropical and Segrest Farms

ГМ-даніо-реріо. 5-D Tropical and Segrest Farms

Як акваріумні рибки потрапляють у чужорідні їм природні води?

Акваріумістика — цікаве та захоплююче заняття, але як і до всього, до нього треба підходити усвідомлено. Це вбереже від таких негативних наслідків, як зараження тропічною інфекцією з акваріума, та завдання шкоди місцевому біорізноманіттю. Зрештою, дослідження вказують, що акваріумістика є основною причиною поширення близько третини найбільш небезпечних водних інвазійних видів — чужорідних для конкретної екосистеми видів, що загрожують її біорізноманіттю. Здебільшого проблема полягає у тому, що нерозсудливі власники акваріумів або залучені до аквакультури люди випускають або допускають потрапляння у природні водойми рибок, які не властиві для тієї місцевості. І хоча найчастіше такі тварини не здатні довго виживати та давати потомство у нових умовах, іноді вони пристосовуються та можуть загрожувати місцевим видам, на яких полюють або з якими конкурують за ресурси. Деякі з них встигли утворити стійкі популяції на чужині, як-от даніо-реріо (Danio rerio) дикого типу у прісних водах Бразилії, що природно населяють Південну Азію. Екосистеми Бразилії характеризуються значним біорізноманіттям та вразливістю, тому група дослідників із Федерального університету Сан-Жуан-дел-Рей та Федерального університету Сержипі вирішила дослідити детальніше розселення даніо-реріо в місцевих водах.

Що нового хотіли з'ясувати про рибок?

Останніми роками в Бразилії почали помічати не лише звичайних даніо-реріо дикого типу, а й генетично модифікованих. Мова йде про яскравих кольорових рибок, у чий геном було внесено ген флуоресцентного білка, завдяки чому ті світяться в синьому й ультрафіолетовому світлі синім, зеленим, червоним, фіолетовим чи іншим кольором. Попередні експерименти показували, що певні лінії даніо-реріо, як-от зелені, гірше виживають та розмножуються у природних водах, ніж дикого типу, але автори нової роботи захотіли перевірити це припущення.

Вивчення проводили в регіоні басейну річки Параїба-ду-Сул, який найбільше піддається впливу людської діяльності в Бразилії. Вчені зосередилися на п'ятьох невеликих, повільних річках басейну, що перетинають вкрай багатий на різноманіття видів дощовий Атлантичний ліс. Кожна з них розташована усього в кількох метрах від ставків найбільшого в країні центру аквакультури, де розводять понад 250 видів риб, зокрема генетично модифікованих даніо-реріо. Причому ставки не облаштовані захистом від проникнення із них рибок до природних вод.

Протягом 2015-2018 років кожні два місяці із лютого по грудень дослідники проводили обстеження річок на предмет виявлення у них трансгенних рибок, яких визначали за яскравим, нетиповим для дикого типу забарвленням. За цей час вченим вдалося відловити з усіх річок 119 дорослих даніо-реріо червоного та зеленого кольору. Впійманих тварин умертвили, віднесли до лабораторії та детально дослідили. Увагу звертали на вміст травної системи, щоб дослідити, чим рибки харчуються, а також на параметри тіла та статевих органів, зокрема результати їх мікроскопічного вивчення, щоб оцінити зрілість та стадію репродуктивного циклу тварин.

Як поживають модифіковані даніо-реріо в природі Бразилії?

Модифіковані даніо-реріо успішно пристосувалися живитися в річках місцевими видами. Переважно в їхньому шлунку знаходили рештки місцевих комах, але вони доповнювалися рослинами, зокрема водоростями, та зоопланктоном. Таким чином, рибки не є вибагливими, тому можуть виживати на різних доступних харчових ресурсах. Це викликає занепокоєння, оскільки вказує, що даніо-реріо можуть загрожувати місцевим популяціям безхребетних, які перебувають біля основи харчових ланцюгів, що тягне за собою ризик для всієї екосистеми.

Окрім того, що трансгенні даніо-реріо, схоже, успішно виживають при потраплянні в річки, вони потенційно здатні розмножуватися. Переважно розподіл статей складав 1:1, що свідчить про добре збалансовану популяцію, яка здатна себе підтримувати, хоча у деяких локаціях самки суттєво переважали. До того ж у всіх досліджених річках рибки були статево активними протягом 8-12 місяців на рік із піком у дощові сезони, коли в річках підіймався рівень води. Що важливо, дані вказують на раннє настання статевої зрілості у генно-модифікованих даніо-реріо. Якщо зазвичай цей вид досягає зрілості за стандартної довжини тіла у середньому 2,4-3,5 сантиметра, то у кольорових даніо-реріо в Бразилії — при досягненні менш як 1,8-2,2 сантиметра. Це може бути пристосуванням для підвищення репродуктивного успіху рибок, які конкурують за ресурси із місцевими видами, а також численними чужорідними видами, що так само потрапляють у природні води.

Позаяк зараз не було виявлено мальків генетично модифікованих даніо-реріо в Бразильських річках, через що не можна впевнено говорити про самовідтворюваність їхніх популяцій, автори припускають, що тварини перебувають на ранній стадії біологічної інвазії. Тому вони рекомендують проводити просвітницьку та інформаційну діяльність із громадськістю щодо важливості недопущення потрапляння до природних екосистем чужорідних видів, особливо трансгенних, які можуть поширити свої трансгени в природні популяції, що загрожуватиме їхньому виживанню. Дослідження є усього другим науково задокументованим випадком інтродукції трансгенних видів у природні екосистеми, і необхідно провести подальші вивчення впливу цих тварин на місцеві екосистеми.

Детальніше про шкоду чужорідних видів, зокрема риб та навіть котів, ми писали в статті «Біологічні інвазії».