Исследователи в области биологии изучили воздействие наркотических веществ на поведение рыб в их природной среде. В рамках эксперимента молодые атлантические лососи получили микроимпланты, содержащие кокаин и его метаболит, после чего были выпущены в озеро, расположенное в Швеции. Полученные данные показали, что под действием метаболита наркотика рыбы проявляют повышенную активность и преодолевают расстояние в 12 километров от точки выпуска, что значительно больше, чем у особей контрольной группы.
В реки по всему миру регулярно попадает кокаин и другие наркотические вещества, поскольку городские очистные сооружения не могут полностью удалить эти соединения. В ходе лабораторных исследований токсикологи неоднократно отмечали, что подобные загрязнители изменяют биохимию мозга и поведение рыб. Однако до сих пор не было установлено, какое воздействие оказывают эти химические вещества на рыб в естественной среде обитания, где они вынуждены искать пропитание и избегать хищников.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, в ходе исследования был рассмотрен химический фактор, влияющий на природную среду. Для этого был проведен масштабный полевой эксперимент на озере Веттерн. Исследователи отобрали 105 двухлетних семг ( Salmo salar), выращенных в инкубаторе. В брюшную полость каждой рыбы хирургическим путем поместили имплант, обеспечивающий постепенное поступление веществ в кровь. В зависимости от содержимого импланта, семги были разделены на три группы: первая получала кокаин, вторая – его основной метаболит бензоилэкгонин, а третьи составили контрольную группу с имплантами, не содержащими активных веществ.
Вторым имплантированным устройством оказался акустический передатчик. Сигналы от него принимала сеть из 71 подводного приемника, расположенных на дне озера. Рыб выпустили в южной части водоема и в течение восьми недель отслеживали их передвижения. Одновременно в лаборатории исследователи проанализировали мозг другой группы семок с аналогичными имплантами, чтобы химическим путем подтвердить накопление препаратов в нервных тканях.
Анализ, проведенный с помощью акустической телеметрии, выявил, что отравление нарушает обычное поведение животных. Выпущенные в озеро контрольные особи семги в первые две недели вели себя беспокойно, но затем пришли в норму и сконцентрировались на определенной территории. В то время как рыбы, подвергшиеся воздействию метаболита кокаина, сохраняли беспокойное состояние. За последний месяц эксперимента они преодолевали на 1,9 раза большее расстояние в неделю по сравнению с рыбами, не подвергшимися воздействию (разница составила 13,7 км).
Область распространения рыб под влиянием метаболита оказалась также необычайно обширной. В среднем они удалялись от точки выпуска на 12,3 километра, перемещаясь в северную часть озера. При этом сам кокаин оказывал на пространственное поведение рыб меньшее воздействие, чем его продукт распада. Исследователи указывают на то, что у человека бензоилэкгонин рассматривается как неактивное вещество, однако у рыб он вызывает более серьезный окислительный стресс и действует как мощное сосудосуживающее средство, вызывая постоянную гиперактивность. Тем не менее, статистически значимой разницы в уровне смертности между тремя группами ученые не выявили.
Согласно результатам исследования, фактические концентрации наркотических веществ оказывают непосредственное влияние на пространственную экологию позвоночных в их природной среде обитания. Искусственное стимулирование лишает рыб возможности перейти в режим экономии энергии. В перспективе длительного воздействия, поддержание такой повышенной активности в условиях низкой температуры может привести к истощению ресурсов организма, а необычно протяженные миграции нарушают сложившиеся трофические связи в природных водоемах.