Đường thủy bẩn có thể thay đổi hành vi của cá

0
Đường thủy bẩn có thể thay đổi hành vi của cá

Bài báo này ban đầu được giới thiệu trên làm sáng tỏ.

Môi trường sống dưới nước của thế giới là một hỗn hợp nặng nề của các chất ô nhiễm. một ước tính 14 triệu tấn nhựa đi vào đại dương như rác mỗi năm. Xa hơn trong đất liền, hơn 40 phần trăm của các con sông trên thế giới chứa dược điển của con người, bao gồm thuốc chống trầm cảm và thuốc giảm đau. Kim loại nặng như thủy ngân từ chất thải công nghiệp cũng có thể xuất hiện. Và phân bón nông nghiệp có thể thấm từ đất vào sông, cuối cùng đến đại dương.

Có một ước tính 20.000 loài cá trên thế giới — và có thể nhiều hơn thế nữa. Michael Bertram, nhà sinh thái học hành vi tại Đại học Nghiên cứu Nông nghiệp Thụy Điển cho biết, chúng và nhiều sinh vật khác sống trong “các hệ thống bị ô nhiễm bị nhiễm một hỗn hợp hóa chất”.

Bertram và các nhà nghiên cứu khác ngày càng phát hiện ra rằng các hợp chất này có thể làm thay đổi hành vi của cá. Trong một số thí nghiệm, các chất ô nhiễm dường như làm thay đổi cách cá giao tiếp với nhau, bằng cách cho chúng tiếp xúc với thuốc thần kinh hoặc bằng cách thay đổi sự phát triển tự nhiên của chúng, điều này có thể thay đổi cách chúng bơi cùng nhau và giao phối. Những thứ khác dường như khiến cá gặp nhiều rủi ro hơn, điều này, trong tự nhiên, có thể làm tăng khả năng chúng bị những kẻ săn mồi hạ gục một cách bất thường.

Ảnh hưởng của ô nhiễm, theo các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực này, vẫn còn nhiều ẩn số. Quentin Petitjean, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ về khoa học môi trường tại Institut Sophia Agrobiotech ở Pháp, cho biết điều này một phần là do số lượng lớn các biến số trong các hệ sinh thái thực, có thể hạn chế khả năng của các nhà khoa học trong việc suy luận các chất ô nhiễm tác động đến cá trong tự nhiên như thế nào. -tác giả của một giấy 2020 đã xem xét các tài liệu hiện có về ô nhiễm và hành vi của cá. Ông nói: “Trong tự nhiên, cá và các sinh vật khác tiếp xúc với rất nhiều tác nhân gây căng thẳng.

Tuy nhiên, theo Bertram, những hành vi bị thay đổi này có thể có những tác động lớn. Giống như nhiều sinh vật sống, cá là một phần quan trọng trong hệ sinh thái của chúng và việc thay đổi hành vi của chúng có thể cản trở hoặc thay đổi vai trò của chúng theo những cách không mong muốn. Ví dụ một nghiên cứu gợi ý rằng các chất ô nhiễm hóa học và vi nhựa khác nhau có thể ảnh hưởng đến sự táo bạo của các loài cá săn mồi. Mặc dù các tác giả lưu ý rằng điều này không có khả năng dẫn đến sự suy giảm quần thể, nhưng “những thay đổi hành vi tinh vi” này có thể làm giảm sinh khối cá, thay đổi kích thước của chúng và cuối cùng là gây hại cho cả động vật ăn thịt. Họ nói thêm, chỉ một hiệu ứng này, “có thể là một cơ chế ẩn đằng sau những thay đổi cấu trúc hệ sinh thái ở cả hệ sinh thái nước ngọt và biển.”


but con người có một cách hài hước để thể hiện sự đánh giá cao của họ. Một ví dụ: Con người thường xuyên xả các chất kích thích thần kinh, sau đó các chất này sẽ tìm đường xâm nhập vào hệ sinh thái dưới nước. Vào năm 2021, Bertram và một nhóm các nhà nghiên cứu đã xuất bản một tờ giấy đào sâu vào cách một loại thuốc chống trầm cảm thông thường, fluoxetine, được biết đến nhiều hơn với tên thương hiệu Prozac, đã ảnh hưởng đến xu hướng bơi theo bầy hoặc bơi theo nhóm của cá bảy màu. Trong hai năm, nhóm nghiên cứu đã cho các nhóm cá bảy màu tiếp xúc với các nồng độ fluoxetine khác nhau: nồng độ thấp (thường thấy trong tự nhiên), nồng độ cao (đại diện cho một hệ sinh thái cực kỳ ô nhiễm) và hoàn toàn không có fluoxetine.

Ở nồng độ phơi nhiễm cao, cá bảy màu dường như hòa đồng hơn, dành nhiều thời gian hơn để đánh đàn. Tuy nhiên, đây chỉ là trường hợp của các cặp đực-cái, không phải khi cá bơi một mình. Nghiên cứu trước đây của Bertram và các đồng nghiệp cho thấy rằng loại thuốc này làm tăng thời gian những con cá bảy màu đực dành để theo đuổi con cái. Bertram cho biết: “Được những con đực tán tỉnh mạnh mẽ”, những con cái sẽ ưu tiên chọn trường lớn hơn để đánh lạc hướng chúng và “để tránh hành vi giao phối không ngừng này”.

Trong khi các loại thuốc như Prozac được thiết kế để thay đổi chức năng não, thì có những cách khác, có lẽ ít rõ ràng hơn, ô nhiễm có thể thay đổi hành vi. Ví dụ, các chất ô nhiễm có thể thay đổi hệ vi sinh vật, tập hợp các sinh vật cực nhỏ như nấm và vi khuẩn tồn tại trên hoặc trong một sinh vật. Ở người, sự gián đoạn đời sống vi sinh vật có liên quan đến các rối loạn như hội chứng tự kỷ, mất trí nhớhoặc thậm chí đơn giản là suy giảm nhận thức. Nghiên cứu được công bố vào năm 2022 cho thấy não cá cũng có thể dựa vào việc thu thập sinh vật cực nhỏ.

Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã làm việc với hai nhóm phôi cá ngựa vằn mà họ đã tạo ra không có mầm bệnh, loại bỏ chức năng vi khuẩn của chúng. Nhóm nghiên cứu ngay lập tức đưa nước từ bể chứa cá ngựa vằn trưởng thành vào các thùng chứa một nhóm phôi để cung cấp cho quần thể đã được khử trùng một quần thể vi sinh vật. Sau một tuần, họ cũng làm như vậy với nhóm còn lại.

Sau một tuần nữa, các nhà nghiên cứu đã tiến hành một loạt thí nghiệm, đặt hai con cá cùng nhóm vào các bể lân cận để xem liệu chúng có bơi cạnh nhau hay không. hành vi đánh giày được xác định trước đó.

Những con cá bị tước đi hệ vi sinh vật đầu đời dành ít thời gian hơn để thực hiện hành vi này so với những con trong nhóm đối chứng. Trong số 54 con cá đối chứng, gần 80% dành thời gian ở gần vách ngăn giữa các bể, so với khoảng 65% trong số 67 con ở nhóm khác. Judith Eisen, nhà thần kinh học và là một trong những tác giả của bài báo, cho biết việc tiếp xúc với vi khuẩn ngay từ khi còn nhỏ rất quan trọng đối với sự phát triển của hành vi xã hội.

Các nhà nghiên cứu cũng xem xét bộ não của cá bằng kính hiển vi mạnh. Eisen cho biết, thông thường, các tế bào được gọi là microglia di chuyển từ ruột đến não trong giai đoạn đầu đời của cá, vào khoảng thời gian hệ vi sinh vật của chúng bắt đầu phát triển. Cô và nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những con cá sống mà không có hệ vi sinh vật trong một tuần có ít microglia hơn trong một vùng não cụ thể mà trước đây có liên quan đến hành vi đánh đàn. Trong bộ não bình thường (kể cả con người cái), những tế bào này thực hiện cắt tỉa synapgiúp loại bỏ các kết nối yếu hơn hoặc ít được sử dụng hơn.

Tất nhiên, trạng thái không có mầm bệnh của những con cá ngựa vằn đó, Eisen nói, sẽ không tồn tại trong tự nhiên. Tuy nhiên, một số chất ô nhiễm do con người gây ra như thuốc trừ sâu, vi nhựa, và kim loại như cadmium dường như làm thay đổi hệ vi sinh vật cá. Coi việc đánh giày thường là một hành vi bảo vệ, phản ứng đánh giày giảm dần có thể gây ra vấn đề trong tự nhiên. Eisen nói: “Nếu nó không muốn đi chơi với những con cá khác – điều đó có thể khiến nó dễ bị săn mồi.

Một ví dụ về hành vi đánh giày ở hai con cá ngựa vằn. Những con cá được đặt trong các bể riêng biệt, bơi cạnh nhau và định hướng cơ thể của chúng theo một mô hình thông thường khi được giới thiệu lần đầu tiên.
Trực quan: Đại học Oregon/YouTube

Các chất gây ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến hành vi ngoài việc đánh bắt bằng giày và cả hệ sinh thái nước mặn. trong một du hoc 2020, các nhà nghiên cứu đã đưa ấu trùng cá chuồn chuồn Ambon trở lại phòng thí nghiệm và cho một số chúng tiếp xúc với các hạt vi nhựa. Sau đó, họ đưa cá con trở lại các dải khác nhau của rạn san hô Great Barrier — một số đã bị suy thoái và một số khác vẫn khỏe mạnh — và quan sát cách chúng hành động. Nhóm nghiên cứu cũng đã gắn thẻ cá nhỏ thẻ huỳnh quangvà quay trở lại rạn san hô nhiều lần trong ba ngày để kiểm tra tỷ lệ sống sót của chúng.

Theo nghiên cứu, những con cá đã tiếp xúc với vi nhựa thể hiện hành vi chấp nhận rủi ro nhiều hơn và sống sót trong thời gian ngắn hơn trước khi bị săn mồi. Gần như tất cả những con cá được gắn thẻ tiếp xúc với vi nhựa và được thả tự do gần các rạn san hô chết đã chết sau khoảng 50 giờ. Trong khi đó, khoảng 70 phần trăm cá chưa phơi nhiễm được thả gần các rạn san hô sống sót qua mốc 72 giờ. Theo bài báo, trong khi sức khỏe của rạn san hô là một yếu tố dẫn đến hành vi rủi ro, cá tiếp xúc với nhựa có tỷ lệ sống sót thấp hơn sáu lần so với cá không tiếp xúc với hợp chất.

Theo Alexandra Gulizia, một trong những tác giả của bài báo và bằng tiến sĩ. sinh viên tại Đại học James Cook, cần phải nghiên cứu thêm về các thành phần của nhựa và cách chúng ảnh hưởng đến cá. Ví dụ, bisphenol-A, thường được gọi là BPA, là một chất phụ gia phổ biến để làm cho nhựa dẻo hơn. Nó cũng xuất hiện trong môi trường sống tự nhiên và nghiên cứu cho thấy nó có thể giảm hung hăng trong cá. Gulizia nói thêm: “Tôi nghĩ rằng chúng ta mới chỉ chạm vào bề mặt của các tác động hóa học mà vi hạt nhựa gây ra đối với cá và hành vi của cá.”


Tất cả điều này diễn ra như thế nào trong tự nhiên rất khó đánh giá. Eisen lưu ý rằng các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật bao gồm chất dinh dưỡng trong nước, nhiệt độ nước, chế độ ănnồng độ muối. Một biến chứng khác, có lẽ trực tiếp hơn: Các chất gây ô nhiễm có thể xuất hiện đồng thời và với số lượng khác nhau, Petitjean nói. Chẳng hạn, một bài báo năm 2016 cho thấy rằng 13 phần trăm trong số 426 chất gây ô nhiễm ở các con sông châu Âu đã được chứng minh là có tác dụng kích thích thần kinh

Một điều phức tạp khác đơn giản là không phải tất cả các sinh vật sẽ hành động giống nhau – ngay cả trong cùng loài. Theo Eisen, các sinh vật mẫu, chẳng hạn như cá ngựa vằn, được chọn để đại diện cho nhiều loài, giống như chuột thường được sử dụng để nghiên cứu sức khỏe con người trong nghiên cứu y học. Nhưng những thay đổi đối với chất ô nhiễm và các yếu tố khác có thể khác nhau giữa các loài. Bertram lưu ý rằng việc sử dụng các sinh vật mô hình giúp các nhà nghiên cứu không gặp khó khăn khi nghiên cứu từng loài riêng lẻ, nhưng cũng nên có nhiều nghiên cứu hơn về các loài cá khác nhau.

Theo mệnh giá, một số thay đổi hành vi thậm chí có thể không tệ đến thế. Hành vi giao phối gia tăng – như trong trường hợp cá bảy màu tiếp xúc với fluoxetine – có vẻ như là một lợi ích cho loài này. Tuy nhiên, một loài phát triển mạnh hơn loài khác có xu hướng phá vỡ môi trường sống tự nhiên, Bertram nói. Của anh ấy công việc trước gợi ý rằng Prozac tương tự làm tăng hành vi giao phối của cá muỗi phía đông xâm lấn. Điều này có thể giúp nó phát triển mạnh và vượt qua các loài bản địa. Ngoài ra, ở một số nồng độ, cadmium có thể tăng hoạt động của cá, có khả năng giúp họ tìm thức ăn. Tuy nhiên, Petitjean cho biết càng ăn nhiều thì càng có nhiều khả năng tiếp xúc với vi nhựa.

Với những trường hợp này, ông nói thêm, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cần đưa càng nhiều độ phức tạp càng tốt vào các phương pháp của chúng để sao chép tốt hơn các hệ thống thực, hoang dã. Một số nghiên cứu thử điều này. Công trình của Bertram cho thấy những con cá bảy màu thử nghiệm là loài săn mồi hoặc một loài cá không săn mồi, có kích thước tương tự trước các thí nghiệm của họ, trong khi Gulizia và nhóm của cô ấy thực hiện các phần thí nghiệm của họ trong tự nhiên. Một số nghiên cứu cũng khiến các loài cá tiếp xúc với nước lấy từ môi trường — và các chất ô nhiễm đi kèm với nó.

Bất chấp những điều chưa biết, Bertram nói rằng những thay đổi trong cách cá giao tiếp, giao phối hoặc tìm kiếm thức ăn không chắc là tốt. “Cuối cùng thì,” anh ấy tiếp tục, “bất kỳ sự thay đổi nào đối với biểu hiện của các hành vi tự nhiên sẽ dẫn đến những hậu quả tiêu cực, không lường trước được.”

Bài viết này ban đầu được xuất bản trên làm sáng tỏ. Đọc bài báo gốc.

bài viết tương tự

Leave a Reply