Несмотря на то, что рифовые рыбы способны обитать даже в районах с интенсивной застройкой и загрязнением береговой линии, их наличие само по себе не свидетельствует о здоровье экосистемы. Исследование, проведенное японскими учеными, выявило любопытную закономерность: у этих рыб наблюдаются признаки обильного питания, но одновременно фиксируются молекулярные маркеры физиологического стресса, который можно сравнить с эффектом от употребления фастфуда.

Для большинства видов рыб мелководье представляет собой относительно безопасную зону, где они могут найти пищу и укрытие от хищников в открытой воде. Вместе с тем, близость к берегу подразумевает воздействие сточных вод, последствий застройки и других факторов, связанных с деятельностью человека.

Ранее молекулярные механизмы, позволяющие рыбам выживать в загрязненной среде, изучались на примере атлантических фундулюсов (Fundulus heteroclitus), обитающих в четырех водоемах США, подверженных загрязнению. Сравнительный анализ 384 генома и активности генов у устойчивых и чувствительных популяций позволил выявить повторяющиеся эволюционные изменения, благодаря которым рыбам удается переносить уровни загрязнения, обычно приводящие к гибели.

Тем не менее, проведение оценки состояния рыб, их пищевых предпочтений и влияния деятельности человека представляет собой сложную задачу. Специалисты из Окинавского института науки и технологий, расположенного в Японии, использовали метод транскриптомики – анализа активности генов. В качестве объекта исследования была выбрана синяя хризиптеру (Chrysiptera cyanea) – небольшая коралловая рыба, широко распространенная вдоль побережья Окинавы. Материалы для анализа были получены с восемнадцати различных участков акватории.

В ходе исследования ученые анализировали образцы тканей всего организма, а также печени – органа, играющего ключевую роль в метаболических процессах, у взрослых особей. Результаты данной работы были опубликованы в журнале Nature Communications.

В ходе работы было выявлено несколько сотен генов, активность которых напрямую связана со степенью урбанизации, среди прочих факторов, включая гены, участвующие в иммунных и воспалительных процессах. Затем исследователи сравнили полученные полевые данные с результатами лабораторного эксперимента, где рыб содержали при различных режимах питания. По активности генов взрослые особи, обитающие в районах с высокой степенью урбанизации, демонстрировали характеристики, схожие с хорошо накормленными рыбами в лабораторных условиях, однако одновременно проявляли повышенную активность иммунной и воспалительной систем.

Ученые определили данную закономерность как потенциальный «эффект фастфуда». Аналогичная ситуация возникает при наличии легкодоступной и обильной пищи, которая привлекает потребителя, несмотря на то, что подобный рацион может быть не самым полезным для организма. Тем не менее, полученные данные демонстрируют сочетание признаков достаточного энергообеспечения и проявлений стресса, в то время как конкретные факторы, обуславливающие такое сочетание, требуют дальнейшего изучения.

Согласно одной из гипотез, выдвинутых авторами исследования, поступление органических веществ обогащает городские прибрежные территории доступными источниками питания. Это могло бы объяснить, почему молодь рыб предпочитает селиться даже в довольно неблагоприятных и урбанизированных зонах, несмотря на наличие более естественных участков поблизости.

Однако нельзя утверждать, что рыбы намеренно выбирают подобные места обитания исключительно ради доступа к пищевым ресурсам. Замеченная связь с урбанизацией является отражением комплексного воздействия окружающей среды, где одновременно меняются условия питания и спектр потенциальных стрессовых факторов.

Предложено рассматривать подобных организмов как индикаторы воздействия внешней среды, фиксирующие совокупность реакций на различные факторы. В будущем данный подход можно будет проверить в отношении других видов животных и в различных экосистемах.