Бегущим креветкам поставлен диагноз на подводной дорожке
Если человек болен и плохо себя чувствует, это сразу заметно. Другое дело — креветка: узнать о здоровье этого ракообразного «на глаз» не так уж просто. Однако очень-очень нужно. Но как? Ответ нашёлся. Он оказался очень простым и лежал на пересечении биологии, химии и лёгкой атлетики.
Для этого нужен какой-то «усилитель» симптомов или помощь научных методов. «А почему бы не использовать сразу и то, и другое?» — задался вопросом биолог Дэвид Шолник (David Scholnick) из Тихоокеанского университета, что в штате Орегон (Pacific University). И использовал…
Но для начала — пара слов о научных пристрастиях Дэвида.
Его интересы, в основном, касаются разных вопросов метаболизма, большей частью у морских тварей. Судя по работам, у Дэвида не было никаких необычных предпочтений среди изучаемой живности. И уж точно нельзя было сказать, что этот учёный мог бы «связать судьбу» с какими-нибудь креветками.
Да и вообще, этим существам раньше он посвятил всего одно давнее исследование, опубликованное в Biological Bulletin, которое он провёл самостоятельно. В ходе той работы он создавал креветкам Triops longicaudatus различные условия с разной температурой и концентрацией кислорода, после чего подсчитывал количество произведённых этой живностью икринок.
Прошло больше десяти лет возни со всякими игуанами и морскими ежами, и Дэвид Шолник снова решил обратиться к креветкам. Однако в новых изысканиях учёный проявил себя не только как обстоятельный исследователь, но и как весьма оригинальный. Более того, это креветочное приключение наверняка надолго создаст Дэвиду небывалый изобретательский имидж.
Итак, исследование здоровья креветок. Шолник вместе с коллегами исходил из простого утверждения. Если человеку нездоровится, у него снижается физическая активность и он становится сонливым. «Но у больных морских ракообразных, например, креветок, ситуация намного более критическая, —биолог полностью уверен в этом. — Снижение активности ставит их на границу между жизнью и смертью».
Чтобы изучить поведение белых тихоокеанских креветок Litopenaeus vannamei, Дэвид придумал специальное устройство — бегущую дорожку. Вы, конечно же, знаете про такие приспособления для грызунов и слонов. Но для ракообразных это впервые. С другой стороны, оно и понятно: как-никак креветка — ракообразное не простое, а десятиногое…
В уникальности опыта уверен и Дэвид. «Насколько я знаю, это первый случай, когда креветки бегают по дорожке. И, знаете, было забавно посмотреть, как здорово это у них получается», — говорит он.
Нет-нет, это ещё не всё, что касается эксперимента.
Разбираясь с тем, как различается поведение здоровых и больных испытуемых, Шолник был вынужден часть из них заразить бактериями Vibrio campbellii, патогенными для ракообразных — что поделать, наука иногда жестока. После этого учёный и его сотрудники отправляли креветок по одной в специально оборудованный аквариум.
В этой ёмкости под водой и была установлена узкая беговая дорожка. Поначалу креветка, оказавшись на ней, не вполне понимала, чего от неё хотят любопытные учёные мужи. Не догадывалась даже в тот момент, когда лента начинала двигаться, и спокойно ехала на ней. Но почувствовав, что задняя стенка не на шутку «прижимает», креветка начинала бежать.
Разумеется, хитрые биологи не давали и «добежать» – скорость ленты подбиралась такой, чтобы креветка не успела забраться на стекло впереди. Можете посмотреть ролик (файл MPEG; 31,5 мегабайта) и увидеть, как всё это происходит.
«Здоровые креветки бежали со скоростью до 20 метров в минуту на протяжении многих часов, не проявляя признаков усталости», — констатирует Шолник.
Это у них очень хорошо получалось даже при нагрузке – «рюкзачками» из изоленты, которые учёные надевали на них. Говорят, что с этими «довесками» креветки могли гонять на протяжении целого часа.
Что же касается больных, то у них активность была намного меньше, и по дорожке они бегали не так резво и долго.
В общем-то, понятно, что больные креветки шевелятся намного хуже. Но простое понимание Шолник посчитал недостаточным для науки и привёл своё объяснение. По его словам, у заболевшей креветки существенно снижается потребление кислорода. А из-за этого в крови повышается содержание лактата — побочного продукта переработки глюкозы.
У больной креветки лактат накапливается в тканях и мешает хорошо сдать необходимые нормативы. В результате — очень низкие показатели при забеге на бесконечную дистанцию.
Из всего этого Шолник делает важные выводы, которые, может быть, даже кого-нибудь удивят. Больные креветки, утверждает он, из-за сниженной двигательной активности могут хуже перемещаться при миграциях, поиске пищи и избегании хищников.
«Это исследование позволяет лучше понять, как морские животные выживают в естественной среде обитания, когда сталкиваются с патогенными и иммунными испытаниями», — этим, по словам учёного, работа и ценна.
Судя по всему, у этих экспериментов большое научное будущее. Ведь если затронута проблема здоровья креветок, то, конечно же, нужно заняться и его укреплением. А это дело может оказаться вполне перспективным, тем более что как минимум один спортивный тренажёр для этих ракообразных уже существует.
А вообще, это исследование явно претендует на знаменитую Шнобелевскую премию. Жаль, что уже не в этом году.
