Специалисты изучили влияние повышенной солености на состав гемолимфы — жидкости, циркулирующей в сосудах и межклеточных полостях моллюска анадары Anadara kagoshimensis, а также исследовали состояние клеток «крови» — гемоцитов, выполняющих функции, близкие форменным элементам крови позвоночных. Эксперимент, во время которого исследователи адаптировали моллюсков к воде с различной соленостью, показал, что увеличение концентрации соли в воде не приводит к значимым ухудшениям жизнеспособности гемоцитов и сдвигам состава клеток гемолимфы. Работа ученых демонстрирует высокую толерантность анадары к кратковременному нахождению в гиперсоленой среде. Результаты исследования опубликованы в Fish & Shellfish Immunology.
Гиперсоленость — это условия, когда вода содержит очень высокую концентрацию соли. В пресном водоеме концентрация солей невелика, а в гиперсоленой воде процент растворенной соли составляет 40‰ и выше. Гиперсоленость характерна для соленых озер и заливов, где пресная вода испаряется быстрее, чем успевает поступать новая.
Избыточное содержание солей может приводить к нарушениям солевого баланса (осмотическому стрессу) в организме водных обитателей, в том числе двустворчатых моллюсков. Она может влиять на клеточный обмен веществ, концентрированность внутриклеточной жидкости и размеры клеток. Также высокая соленость может вызывать обезвоживание клеток, что негативно сказывается на процессах роста, развития и репродукции моллюсков. В процессе эволюции у некоторых видов двустворчатых моллюсков, включая анадару, развились специализированные механизмы адаптации к высокой солености среды. Благодаря им моллюски могут регулировать свой обмен веществ и менять поведение, чтобы выжить в неблагоприятных условиях. Анадара Anadara kagoshimensis является вселенцем и обитает в Черном море с 50-х годов прошлого века. Как все двустворчатые моллюски, она не может поддерживать постоянную концентрацию растворенных веществ внутри клеток и внутри организма при изменений солености окружающей среды. Однако эти моллюски способны адаптироваться к колебаниям солености за счет внутриклеточных перестроек систем регуляции соотношения солей и воды. Эти адаптации на клеточном уровне сопровождаются уникальными существенными перестройками физиологии клеток организма.
Ученые из лаборатории экологической иммунологии гидробионтов Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН и отдела физиологии и биохимии животных Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН исследовали влияние высокой солености воды на клеточный состав гемолимфы — жидкости, которая выполняет транспортные и защитные функции в организме двустворчатых моллюсков. В ходе эксперимента биологи помещали моллюсков в воду, концентрация солей в которой постепенно повышалась с 18‰ до 35‰ и 45‰, и выдерживали в этих условиях в течение двух дней. Исследователи выяснили, что нахождение в среде с соленостью в 35‰ меняет структуру эритроцитов и уменьшает их диаметр. Во время нахождения в среде с соленостью 45‰ наблюдалось существенное увеличение размеров клеток гемолимфы. Однако установлено, что содержание в гиперсоленой воде не приводило к гибели клеток крови анадар.
Результаты работы показали, что Anadara kagoshimensis обладает высокой толерантностью к краткосрочному воздействию высокой солености воды. Ученые выдвинули предположение, что в основе высокого адаптивного потенциала анадар к гиперсоленой среде лежат внутриклеточные перестройки, происходящие, в частности, в гемоцитах. Вместе с тем непосредственные механизмы и пути клеточной устойчивости к осмотическому стрессу требуют дальнейших исследований на толерантных видах двустворчатых моллюсков.
Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
