Как далеко заплывет лосось за крафтовым пивом? | Наука

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Из всех черт, которые делают лосося необычайно мигрирующим, — его прыгучесть, устойчивость как к пресной, так и к соленой воде, его приспособленность к магнитным полям Земли — самым впечатляющим может быть их обоняние. Руководствуясь запахами, которые они запечатлели в молодости, большинство взрослых лососей, как известно, возвращаются на нерест в ручье, где они родились. Никто точно не знает, какие запахи запоминает молодь лосося, но, вероятно, это какая-то комбинация минеральных и биологических сигналов, таких как характерные металлы и запахи. запах родных.

Однако через несколько лет, если ученые Орегонского научно-исследовательского центра инкубаторов добьются своего, некоторые чавычи будут гоняться за совсем другим запахом: богатым пивным букетом пивных дрожжей. Привлекательный аромат эля является попыткой решить сложную проблему сохранения: как заставить лосося, выращенного в инкубаторе, вернуться домой?

Хотя подавляющее большинство лососей возвращаются на нерест к месту своего рождения, иногда они ошибаются. Небольшая часть естественным образом попадает в другие потоки. «С эволюционной точки зрения, — говорит Энди Диттман, биолог из Сиэтла из Национального управления океанических и атмосферных исследований США, — это важная альтернативная стратегия», которая помогает популяциям пережить стихийное бедствие и расширить свой ареал.

Например, после извержения вулкана Сент-Хеленс в штате Вашингтон в 1980 году стальноголовая форель, близкая родственница лосося, выбросила забитую пеплом реку Таутл и размножилась в близлежащих водоразделах. А по мере того, как изменение климата сокращает ледники Аляски, лосось начал сокращаться. просачиваться в недавно открытые ручьи и озера.

Но лосось, выращенный в заводских условиях, доходит до крайности. Многих рыбоводных заводов выпускают в незнакомые ручьи или выпускают на свободу на стадиях развития, когда они не могут быстро запечатлеться. Став взрослыми, эти рыбы часто проплывают мимо своих домашних инкубаторов и спариваются с дикими рыбами. искажение диких генофондов которые были точно настроены тысячелетним естественным отбором. На реке Элк в штате Орегон эта проблема стояла исторически остро. В некоторые годы, вспоминает Диттман, более половины разводимой рыбы составляли заводские лососи, которые забредали на дикие нерестилища.

В 2016 году Департамент рыбы и дикой природы штата Орегон поручил научно-исследовательскому центру инкубатория штата решить эту проблему. Смогут ли ученые заставить молодь, выращенную в заводских условиях, отпечатываться на запахе по своему выбору, который спустя годы заманит их домой?

Поиск идеального аромата выпал на долю исследователя Марьям Камран. Так же, как Павлов обучал свою собаку слюни при звукеКамран бросал различные вонючие соединения в аквариумы, полные мальков лосося длиной до мизинца, а затем добавлял пищевые гранулы, чтобы рыбы ассоциировали запахи с едой. Если бы она могла затем добавить в воду только запах и наблюдать, как рыбы все еще мечутся от волнения, она знала, что они могли бы ориентироваться на этот запах.

Камран испытал широкий, а иногда и странный набор ароматов, в том числе экстракт креветок, настойку кресс-салата, кожицу стальноголового жука и желчь гольяна. Она смешивала и подбирала различные белки, гормоны и феромоны. Вы пробуете вещи, которые дадут рыбе информацию, говорит Камран. «Есть ли хищник? Есть пара? Есть ли еда? Каково качество среды обитания?»

В своей лаборатории в Сиэтле Диттман дополнил усилия Камрана. Он поместил электроды на обонятельные рецепторы лосося, а затем брызнул на них ароматами, выбранными Камраном, чтобы посмотреть, как отреагируют их нейроны. «Какие бы запахи мы ни выбрали, — говорит Камран, — мы должны были убедиться, что лососевые носы действительно могут их обнаружить».

Через несколько лет появился главный кандидат: коктейль аминокислот, приобретенный в коммерческой лаборатории. В 2021 году менеджеры инкубатора Элк-Ривер выпустили в дикую природу первых мальков чавычи, отпечатанных на этих кислотах, вместе с другими мальками, выращенными на желчи гольяна и других соединениях. Тем не менее, смесь аминокислот, несмотря на все ее многообещающие свойства, оказалась непомерно дорогой для развертывания в больших количествах. Так что поиск дешевого запаха продолжился, что этой весной привело ученых к пиву.

Идея исходила от Сета Уайта, директора Исследовательского центра Орегонского инкубатория. Уайт, пивовар-любитель, знал, что пивные дрожжи содержат глутамат, аминокислоту, на которой лосось способен запечатлеваться. И он точно знал, где найти его оптом.

Однажды в марте этого года Уайт посетил Ньюпорт, штат Орегон, где мастер-пивовар Rogue Ales повернул рычаг на двух чанах с пивом и вылил из кувшинов осадок — желтоватый осадок частиц солода, коагулированных белков и осевших дрожжей, оставшийся после пивоварения. процесс. Белые упаковали полиэтиленовые пакеты с трущобами в холодильник и час везли в инкубаторий исследовательского центра. «Я чувствовал себя Улиссом в поисках», — говорит Уайт.

Его путешествие не было напрасным, так как Диттман быстро обнаружил, что молодь лосося очень чувствительна к навозу. «Кажется, это хороший кандидат», — говорит Уайт. «Пока это работает очень хорошо».

Конечно, одно дело заставить молодь рыб запечатлеться на запахе, и совсем другое — заставить взрослого лосося преследовать его обратно в родной инкубаторий. Этой зимой первые самцы, получившие отпечаток аминокислотного коктейля, начали просачиваться обратно в реку Элк, хотя ученые еще не проанализировали данные. Что касается пива, Уайт говорит, что Орегонский научно-исследовательский центр инкубатория все еще должен провести эксперименты, прежде чем руководители инкубатория решат подвергнуть свою рыбу воздействию соломы. Однако, если это когда-нибудь удастся, он уже выбрал название для пива: Olfaction Pale Ale.

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Рекомендуемые видео