Иногда о тревоге живого существа говорит не дрожь и не паника, а отказ свернуть налево или направо. Именно такой неожиданный эффект обнаружили российские исследователи, изучая поведение рыбок данио-рерио в крестообразном лабиринте.
Ученые из Института биологии внутренних вод имени Папанина РАН выяснили, что стресс заставляет рыб менять привычную стратегию передвижения. Работа опубликована в журнале Stresses.
В эксперименте участвовали 20 взрослых особей Danio rerio. Сначала рыбок помещали в крестообразный лабиринт с четырьмя одинаковыми рукавами и записывали их перемещения на видео. Затем в воду добавляли соль, создавая для пресноводных обитателей дискомфортные условия. Уже через 20 минут уровень кортизола — основного гормона стресса — возрастал у бедняг примерно впятеро. Но главные изменения проявились не в анализах, а в маршрутах.
До воздействия соли рыбки активно исследовали лабиринт и часто переходили между соседними рукавами. После стресса картина менялась: животные начинали заметно чаще двигаться по прямой через центр, игнорируя боковые ответвления. Иначе говоря, любопытство уступало место предсказуемому «маршруту без лишних поворотов». Именно этот показатель авторы предлагают использовать как новый маркер тревожности при тестировании препаратов.
Почему ученые вообще смотрят на рыбок
На первый взгляд Danio rerio выглядят как обычные аквариумные рыбки длиной всего 3–4 сантиметра. Однако в биологии они давно стали настоящими суперзвездами. Их генетика во многом сопоставима с человеческой, а нервная система позволяет моделировать стресс, тревожность, нарушения сна и даже некоторые нейродегенеративные процессы.
Есть и другие любопытные факты:
- В английском языке эти рыбы за полосатую окраску метко называются zebrafish. Аналогичная ассоциация есть и в других языках;
- В дикой природе вид D. rerio обитает только в проточных предгорных водоемах Южной Азии — от Пакистана до Мьянмы:
- Данио-рерио — стайные рыбы, и одиночество для них само по себе является стрессом; в экспериментах изолированные особи демонстрировали тревожное поведение;
- Ученые используют их для проверки антидепрессантов и анксиолитиков: испуганные рыбки обычно держатся у дна, а после действия препаратов начинают увереннее исследовать пространство;
- В 1976 году икринки данио-рерио были отправлены на советскую орбитальную станцию «Салют-5». Там из них появились мальки, из которых развились взрослые рыбки, благополучно вернувшиеся на Землю для дальнейших исследований.
Данио-рерио настолько удобны для науки, что их называют одной из главных «рабочих лошадок» современной биомедицины.
Лекарства проверят быстрее
Авторы работы считают, что новый показатель особенно ценен тем, что его легко отслеживать автоматически. Современные системы видеотрекинга способны самостоятельно анализировать траектории движения животных, а значит, поиск веществ с противотревожным эффектом можно существенно ускорить.
Если дальнейшие эксперименты подтвердят результаты, необычная привычка рыбок двигаться «по прямой без остановок» может стать удобным инструментом для разработки новых лекарств и оценки влияния различных загрязнителей на водные экосистемы.
Что еще почитать о рыбках-зебрах
В недавнем материале Hi-Tech Mail мы сообщили, что у мозга рыбок данио и человека нашли неожиданную общую черту.
А ранее наш портал рассказал, как люминесцентный состав позволил заглянуть в живую ткань полупрозрачных рыбок.