Единственная рыба, которая может жить несколько лет без еды и питья.

Двоякодышащие рыбы существуют на Земле уже 390 миллионов лет и выработали особый механизм спячки, позволяющий им переживать периоды продолжительной жары и засухи.

Двоякодышащая рыба может обходиться без еды и питья четыре года и всё равно выжить. Фото: Futurism — Двоякодышащая рыба может обходиться без еды и питья четыре года и всё равно выжить. Фото: *Futurism*

Рябь на поверхности реки Бандама в Кот-д'Ивуаре исходит от пятнистого существа, которое поднимается, чтобы дышать, а не ловить насекомых. Это западноафриканская двоякодышащая рыба, но, по данным журнала The Oxford Scientist , в Африке распространены ещё три вида двоякодышащих рыб.

Метровая длина, напоминающая угря, с пятнистой кожей, контрастирующей с оливково-коричневой чешуей, двоякодышащая рыба обитает на границе между водной и наземной жизнью. Обладая парой лёгких, она вынуждена часто всплывать на поверхность, чтобы получать кислород, поскольку жабры не обеспечивают её в достаточном количестве. В отличие от большинства рыб, двоякодышащая рыба может переносить пересыхание рек в засушливый сезон.

В то время как другие рыбы могут скрываться в тесных прудах или мигрировать, африканские двоякодышащие рыбы зарываются в пересохшие русла рек. Там они окутывают свои тела слизистыми коконами, оставляя только ротовое отверстие, что позволяет им дышать воздухом и обходиться без пищи и воды месяцами, а то и до четырёх лет. Это называется спячкой, когда животные впадают в состояние физической и метаболической пассивности, чтобы пережить жаркий и сухой климат.

Спячка — распространённое явление среди тропических животных. Викторианским натуралистам удалось переправить африканских двоякодышащих рыб через полмира в Англию и Америку, чтобы изучить их физиологию. С тех пор технический прогресс помог раскрыть клеточные и генетические процессы, лежащие в основе спячки двоякодышащих рыб. Не имея ног для передвижения по суше и будучи отрезанными от других сред обитания при высыхании воды, африканские двоякодышащие рыбы эволюционировали, чтобы оставаться в состоянии спячки в иле до возвращения воды.

Индукция, первая стадия спячки, подготавливает рыбу к проведению следующих нескольких месяцев под землей. В 1986 году исследователи показали, что ряд факторов, запускающих спячку, включают обезвоживание, голод, усиленное дыхание и стресс. Кроме того, изменение солёности и состава растворённых соединений (таких как кальций и магний) в окружающей воде сигнализирует о пересыхании реки. Возможно, жабры играют определённую роль в определении количества воды в организме рыбы.

В условиях потепления и высыхания окружающей среды двоякодышащие рыбы зарываются в ил, используя рот и мускулистое тело. Затем они прячутся в норы, сворачивая свои длинные тела и покрываясь толстым слоем выделяемой слизи. Затвердев, слизь образует водонепроницаемый кокон, оставляя лишь узкое отверстие на поверхности, позволяющее рыбе дышать воздухом через лёгкие.

Генетический анализ выявил повышенный уровень гормональной активности в мозге из-за повышенной активности генов. Метаболическая остановка происходит в период поддержания жизнедеятельности, начиная с момента высыхания слизистого кокона. Поглощение кислорода происходит исключительно через лёгкие, и его потребление снижается вдвое по сравнению с двоякодышащими рыбами, ведущими активный образ жизни в воде. Эти изменения сопровождаются резким снижением метаболической активности, падением частоты сердечных сокращений до 2 ударов в минуту (по сравнению с нормальными 25 ударами в минуту) и прекращением выработки аммиака. Многие системы организма, включая кишечник, почки и сердце, изменяются, отражая снижение их функций во время спячки. Внутренние запасы являются единственным источником энергии для двоякодышащих рыб.

Большое количество гранулоцитов (лейкоцитов, играющих важную роль в иммунной системе), накапливающихся в кишечнике, почках и гонадах двоякодышащих рыб в сезон дождей, также играет роль в летнем отступлении. Исследование, опубликованное в журнале Science в 2021 году, показало, что слизистые мешочки заполнены гранулоцитами. Они блокируют доступ патогенов к спящим двоякодышащим рыбам. Гранулоциты мигрируют из мест своего хранения во внутренних органах через кровоток в кожу, входя в воспалительное состояние перед завершением своего путешествия в мешочке. Там гранулоциты создают внеклеточные ловушки, которые блокируют доступ бактерий к спящим двоякодышащим рыбам, делая мешочки иммунными.

В конце концов, вода возвращается, и двоякодышащая рыба выходит из спячки, когда её рот, единственная часть тела, не покрытая слизистым коконом, наполняется водой. Это начинается фаза пробуждения спячки, которая также является самой загадочной из трёх. С трудом выбираясь из кокона и медленно поднимаясь к поверхности, двоякодышащая рыба выделяет накопившиеся за время спячки отходы. Примерно через 10 дней, когда её внутренние органы перезагружаются, двоякодышащая рыба снова начинает питаться.

Африканская двоякодышащая рыба практически не менялась на протяжении 390 миллионов лет, ископаемые останки роющих двоякодышащих рыб относятся к девонскому периоду. Однако деятельность человека губительна для неё. Например, популяция мраморной двоякодышащей рыбы в бассейне озера Виктория сократилась на 11% всего за пять лет, поскольку чрезмерный вылов рыбы и сельское хозяйство привели к деградации и исчезновению водно-болотных угодий.

Ан Кханг (по данным The Oxford Scientist )

Ссылка на источник