Ryby źle znoszą izolację. Dowodzą tego niemieckie badania

Danio pręgowany to słodkowodna ryba z rodziny karpiowatych. Azjatycki kuzyn polskiego karpia od dawna znajduje się w kręgu zainteresowań naukowców. W wyniku inżynierii genetycznej nad daniem uzyskano GloFish – czyli rybę akwariową, która produkuje fluoryzujące białka pochodzące z różnych organizmów morskich. Danio zaciekawił ostatnio badaczy swoimi relacjami społecznymi z innymi rybami.

Więzi społeczne ryb

Międzynarodowy zespół badawczy, kierowany przez Erin Schuman z Instytutu Badań Mózgu im. Maxa Plancka, odkrył u ryby cząsteczkę mózgu, pojawiająca się i zanikającą w zależności od tego, czy danio przebywa w izolacji społecznej, czy nie. Naukowcy skupili się na zagadnieniu przeżyć, jakich doświadcza osamotniony danio pręgowany. 

Fotowoltaika od Columbus Energy

Jak twierdzą naukowcy, dystans społeczny może powodować długotrwałe zmiany w mózgach ludzi, jak i ryb oraz zwierząt. 

Naukowcy chcieli zbadać, czy geny neuronalne ryb reagują na izolację pojedynczych rybek od reszty. Hodowali ryby razem i pojedynczo. Obserwacje wykazały, że danio reaguje na drastyczne zmiany swoim środowisku. Brak towarzyszy odzwierciedla zanikanie i gęstość genów pth2 w mózgu – zauważono po odizolowaniu dania od reszty ryb. Kiedy danio wrócił do akwarium pełnego towarzyszy, poziom ekspresji genu dynamicznie wzrósł.

Śledzenie zażyłości u ryb

Stwierdziliśmy stałą zmianę w ekspresji kilku genów ryb, które zostały wyhodowane w izolacji społecznej. Jednym z nich był parathormon 2 (pth2), kodujący stosunkowo nieznany peptyd w mózgu. Co ciekawe, ekspresja pth2 była śledzona także pod względem gęstości. Co zaskakujące, po wyizolowaniu danio pręgowanego od innych ryb, gen pth2 zniknął w mózgu, ale jego poziom ekspresji gwałtownie wzrósł, po dołączeniu do akwarium innych rybwyjaśnia profesor Lukas Anneser.

Naukowcy nie kryją zachwytu ze swojego odkrycia. Obserwacja zachowania ryb ma ścisły związek z gęstością i różnym poziomem genu pth2. 

Już po 30 minutach pływania z krewnymi nastąpiła znaczna zmiana poziomu pth2. Po 12 godzinach spędzonych z innymi rybami poziom pth2 był nie do odróżnienia od tych obserwowanych u ryb wyhodowanych wraz z innymi osobnikami. Ta naprawdę silna i szybka regulacja była nieoczekiwana i wskazała na bardzo ścisły związek między ekspresją genów a środowiskiemmówi Lukas Anneser. 

Wyczuwanie ruchów wody

Naukowcy twierdzą, że ryba odczuwa fizyczne ruchy wody i pływających współtowarzyszy. Ryby postrzegają swoje otoczenie zmysłem mechanicznym. Danio pręgowany jest dostrojony do ruchów innych ryb – podobnie, jak ludzie są uwrażliwieni na dotyk. 

Więc jakiej modalności sensorycznej używają ryby do wykrywania innych i napędzania zmian w ekspresji genów? 

Okazało się, że modalnością sensoryczną, która kontroluje ekspresję pth2, nie była wizja, smak czy zapach, ale raczej czucie mechaniczne – w rzeczywistości osobniki ‘odczuwały’ fizyczne ruchy pływającej obok ryby wyjaśnia Erin M. Schuman

Dzień Ryby

20 grudnia jest Dniem Ryby. Z tej okazji przypominamy o tym, że każda ryba posiada bardzo czułe receptory bólu. Odczuwa więc ból i cierpienie. Niech danio będzie przykładem, że choć nie mówi, to czuje i posiada własne więzi społeczne.

źródło: sciencedaily.com, Lukas Anneser, Ivan C. Alcantara, Anja Gemmer, Kristina Mirkes, Soojin Ryu, Erin M. Schuman. The neuropeptide Pth2 dynamically senses others via mechanosensation. Nature, 2020.