18.02.2011

За годы жизни в отравленной воде рыбы стали игнорировать яд

За годы существования в отравленных водах Гудзона окунеподобные рыбы томкоды научились игнорировать нейротоксические яды. Тем хуже для их врагов: накопив дифенилы, рыбий жир становится весьма вредным блюдом.

К индустриальному прогрессу с вытекающими техногенными катастрофами и загрязнением окружающей среды можно относиться по-разному. «Зелёные» предпочитают при каждом удобном случае бить тревогу и справлять панихиды по уже исчезнувшим видам. Экологи с достойным буддизма хладнокровием описывают изменения климатических ниш и открывшиеся пути миграции для животных.

Что же касается биологов-эволюционистов, то для них вообще трудно придумать более интересные десятилетия, чем конец XX — начало XXI века. Ведь прямо у них на глазах происходят процессы, на которые раньше могли уйти сотни и тысячи лет. Дело вовсе не в высоком радиационном фоне, провоцирующем мутагенез: просто за всю историю планеты животный и растительный мир не так уж часто сталкивался с быстрым появлением новых экологических ниш.

Естественный отбор, прежде не дававший распространяться страшным заболеваниям, больше не работает. По иронии судьбы, всему виной успехи современной медицины. Отечественные специалисты видят и другие угрозы....

Группа ученых под руководством Марка Хана из легендарного океанографического института Вудз-Хол обнаружила, что загрязнение рек полихлорированными дифенилами полвека назад привело к появлению в Гудзоне рыб, устойчивых к этим сверхтоксичным соединениям.

Теплостойкость, диэлектрические свойства и дешевизна ПХД в свое время безоговорочно определили выбор основы и добавки к изоляторам, краскам, мастикам, смазкам и другим компонентам электротехники. Те же физико-химические свойства делают ПХД сильнейшим ядом — они канцерогенны, накапливаются в жировой ткани и относятся к группе нейротоксинов, по механизму действия напоминая диоксин.

ПХД связываются с транскрипционным фактором AHR, контролирующим работу других генов, играющих ключевую роль в развитии организма, клеточном дыхании, синтезе и транспорте гормонов.

У томкодов, устойчивых к дифенилам, упомянутый белок AHR видоизменен — в нем отсутствуют 2 из 1104 аминокислот.

В результате он слабее связывается с ПХД, что минимизирует токсические эффекты. Причем выполнять свои основные функции мутации рыбе не мешают: томкоды отлично себя чувствуют и в природе, и в неволе.

На радость авторам публикации в Science, это первый пример быстрой «мутации устойчивости» у позвоночных. Обычно к этому больше склонны быстроделящиеся бактерии и грибы, только в роли фактора отбора у них выступает не химическое загрязнение, а очередной антибиотик.

Мутировавшая особь получает неоспоримое преимущество и быстро заполняет экологическую нишу.

Обычно эти генетические изменения появляются в ходе полового размножения (при формировании гамет), часть из них не оказывает никакого влияния на работу белка, часть приводит к появлению аномалий, не совместимых с жизнью, а некоторые, как в данном случае, позволяют своим хозяевам плодиться в совсем непригодных для этого условиях.

Более того, устойчивость к химии еще и сочетается с возможностью контролировать число хищников, ведь ПХД сохраняются в жировой ткани рыб, так что поедающий их хищник (в том числе и человек) неизбежно получает приличную дозу яда.

Несмотря на отсутствие видимых различий, «мутанты» в чем-то все же проигрывают основной популяции Microgadus tomcod. В менее загрязненных реках, впадающих в Атлантический океан севернее Гудзона, основная популяция продолжает доминировать. Хотя именно в этом регионе с 1946-го по 1970 год заводы General Electric выбросили 600 тысяч тонн дифенила. Авторы предполагают, что это может быть связано с повышенной чувствительностью к другим загрязняющим соединениям, в частности к полиароматическим углеводородам.

Быть может, надо просто подождать ещё полвека, и мы увидим рыб-мутантов, готовых к встрече с любой химией. Главное — не всыпать в реку слишком много нафталина.

Петр Смирнов

Источники:

1. Газета.Ru