Учёные из Исследовательского и просветительского центра штата Вашингтон в Пуйаллапе годами пытались разгадать загадку: почему кижуч в ручьях Пьюджет-Саунд, кажется, задыхается после ливней — всплывает на поверхность, разевает рот и плавает кругами перед гибелью?
В 2018 году было установлено, что причиной гибели рыб являются частицы автомобильных шин, попавшие в ливневые стоки. В 2020 году исследователи выявили конкретного виновника — консервант для шин, известный как 6PPD.
Исследование под руководством аспирантки Вашингтонского государственного университета (WSU) Стефани И. Блэр определило биологический механизм, с помощью которого этот токсин убивает рыбу. Это заложило основу для разработки тестов по поиску альтернативы 6PPD.
Когда 6PPD взаимодействует с озоном, он превращается в токсичное химическое вещество, известное как 6PPD-хинон. Блэр, работая с командой из WSU и Вашингтонского университета, продемонстрировала, что 6PPD-хинон нарушает клеточные стенки, защищающие мозг и сосудистую систему, известные как гематоэнцефалический и гепатожаберный барьеры, вызывая кислородное голодание.
«До публикации этого исследования никто толком не знал, что происходит, — сказала Блэр, ведущий автор статьи, опубликованной в журнале Environmental Science & Technology. — Это первая работа, которая даёт чёткий ответ на вопрос о том, что происходит».
Понимание этого процесса позволяет разработать тесты для поиска потенциальных альтернатив 6PPD, который используется практически во всех автомобильных шинах. Необходимость в альтернативе растёт из-за опасений по поводу воздействия химического вещества на окружающую среду. Исследования показывают, что кижуч — один из наиболее чувствительных к 6PPD-хинону видов, но это вещество также токсично для других рыб и млекопитающих, а также может оказывать влияние на здоровье человека.
«Нам нужны эти инструменты, чтобы начать поиск альтернатив 6PPD, — сказала Блэр. — Это подсказывает нам, как оценивать потенциальный заменитель».
Соавторами статьи стали Дженифер Макинтайр, доцент кафедры водной токсикологии, чья лаборатория в WSU Puyallup была в авангарде решения этой проблемы. Макинтайр тесно сотрудничает с коллегами из Вашингтонского университета и Центра исследований рыбных ресурсов Геологической службы США, чтобы понять вредное воздействие 6PPD-хинона и разработать замену 6PPD.
Кижуч, или серебристый лосось, — знаковый вид Северо-Запада: родившись в пресноводных ручьях, они проплывают сотни миль до океана, где проводят большую часть своей жизни. Лишь небольшой процент совершает трудный путь обратно вверх по течению на нерест, прежде чем погибнуть.
Некоторые популяции кижуча внесены в список находящихся под угрозой исчезновения, что имеет последствия для окружающей среды, экономики, политики и договорных прав на рыболовство племён Северо-Запада.
Блэр, начавшая работать в лаборатории в 2018 году, сосредоточилась на изучении сердечно-сосудистой реакции, стоящей за гибелью рыб. В лабораторных экспериментах на рыбах, подвергшихся воздействию ливневых стоков, она и Макинтайр использовали флуоресцентные маркеры, чтобы продемонстрировать, что в определённых точках гематоэнцефалического и гепатожаберного барьеров были «утечки» — что-то проникало через сердечно-сосудистый брандмауэр.
Они подозревали, что причиной является 6PPD-хинон, и текущая статья это подтверждает. Исследователи подвергли рыб воздействию стока, собранного с государственной автомагистрали недалеко от Такомы, и отдельно — концентрациям 6PDD-хинона, типичным для ливневых стоков. Рыбы, подвергшиеся воздействию обоих веществ, демонстрировали поведение, связанное с гибелью, а последующие исследования показали значительное нарушение гематоэнцефалического и гепатожаберного барьеров.
«Каждый раз, когда кижуч проявляет симптомы всплытия и потери равновесия, всегда происходит нарушение гематожаберного и гематоэнцефалического барьеров, — сказала Блэр. — Вы всегда это найдёте. Каждый раз, когда рыба заболевает из-за воздействия 6PPD-хинона, это очень причинно-следственно связано».
Другие новости по теме
- Учёные обнаружили чрезвычайно яркий космический объект, не вписывающийся ни в одну известную категорию
- Лазерная терапия повышает эффективность противогрибковых препаратов против устойчивых штаммов Candida
- Два новых вида Thrissops проливают свет на раннюю эволюцию лучепёрых рыб
- Новые окаменелости переписывают историю пингвинов и подтверждают, что Новая Зеландия — колыбель их эволюции
- Учёные обнаружили новые окаменелости и новый вид древнего предка человека
- Песни антарктического леопардового тюленя удивительно похожи на детские стишки.
- В водах Австралии когда-то обитало множество крошечных и причудливых китов — вот один из них.
- Обнаружен древний кит, похожий на акулу, с режущими зубами на побережье Виктории
- Правительство США, предположительно, знало личность Сатоши Накамото в течение многих лет: иск FOIA требует раскрытия правды о биткоине
- В Англии спасены 150 видов, но времени, чтобы остановить их сокращение, остаётся мало
Другие новости на сайте
- Контролируемая эволюция значительно увеличивает производство плазмидной ДНК для биомедицинского производства
- Ковалентные органические каркасы используют синглетное и триплетное состояния для фотокатализа
- На экзопланете TRAPPIST-1 d нет атмосферы, похожей на земную
- Когда биткоин подорожал до 122 тысяч долларов, в Южной Корее снова увеличился ценовой разрыв.
- Насколько уменьшился Меркурий?
- Учёные обнаружили чрезвычайно яркий космический объект, не вписывающийся ни в одну известную категорию
- 🚨 Ubisoft готовит «крупный проект для The Division 2» после релиза в Xbox Game Pass 🚨
- Модели высокого разрешения предсказывают резкое увеличение количества осадков во время тропических циклонов в условиях глобального потепления
- Новая методика загрузки препаратов: метод на основе кубосом включает мРНК в экзосомы за 10 минут
- Данные о качестве воздуха из мегаполисов могут приводить к значительным неточностям при применении к городским центрам США