Північноамериканські смугасті раки сміливішають і починають цікавитися їжею сильніше, ніж сородичами, якщо у воду, де вони живуть, додати антидепресант циталопрам. Такого висновку дійшла команда біологів у результаті двотижневого експерименту, метою якого було оцінити вплив лікарського забруднення на поведінку раків. Дослідники припускали, що активність безхребетних позначиться на всій екосистемі, проте не знайшли підтверджень даній гіпотезі. Можливо, експеримент був недостатньо тривалим, щоб цей ефект проявився. Результати дослідження опубліковані в журналі.
Забруднення водойм давно стало повсюдною проблемою. З вини людини в річках, озерах і морях виявляються великі обсяги різноманітних хімічних речовин, від нафтопродуктів до добрив. Суттєву їх частку складають медичні та ветеринарні препарати. Концентрація цих сполук у водоймах зазвичай дуже низька і не перевищує рівня, який летальний для живих організмів. Проте фахівці вважають, що лікарське забруднення може суттєво вплинути на водні екосистеми.
Особливе занепокоєння у фахівців викликає забруднення води антидепресантами, зокрема, селективними інгібіторами зворотного захоплення серотоніну. Справа в тому, що ці речовини впливають на ряд екосистемних процесів, наприклад, уповільнюють метаболізм бентосних організмів. Крім того, вони накопичуються в організмах риб, ракоподібних та інших водних тварин і впливають на багато аспектів їх поведінки, включаючи активність, годування, уникнення хижаків і взаємодію з сородичами.
Команда біологів на чолі з Олександром Рейзінгером (Alexander J. Reisinger) з Флоридського університету вирішила більше дізнатися про те, як антидепресанти впливають на раків. Попередні дослідження показали, що під впливом цих сполук у ракоподібних змінюється рівень агресії. Однак у більшості випадків піддослідним безхребетним робили ін'єкції антидепресантів. Подібний дизайн експериментів лише частково відтворює умови, в яких виявляються раки з водойм, забруднених психоактивними речовинами.
Рейзінгер і його колеги застосували інший підхід. Вони скористалися двадцятьма лабораторними установками, які імітують справжні проточні водойми. Для більшої реалістичності дослідники наповнили ці штучні струмки ґрунтовими водами, додали в них каміння і листя і дочекалися формування екосистеми з водоростей, грибів і безхребетних. Потім установки розділили на чотири групи по п'ять у кожній. У штучні струмки з двох груп помістили по три різнорозмірних самці смугастих раків () (цей вид широко поширений у східній частині Північної Америки і завезений до Європи).
Після цього в половину установок з раками і в половину установок без них додали антидепресант циталопрам. Концентрація цієї сполуки у воді склала 500 нанограмів на літр, що відповідає вмісту лікарських речовин у забруднених ними водоймах. Щоб підтримувати потрібну концентрацію, дослідники вносили циталопрам у штучні струмки через день протягом усіх двох тижнів експерименту. Крім того, воду у всіх установках збагачували сумішшю поживних речовин.
На тринадцятий день досліджень Рейзінгер зі співавторами піддали раків поведінковому тесту. Піддослідних особин поміщали в основу Y-подібного лабіринту з двома рукавами. В один з них подавали воду з відра, в якому містився інший смугастий рак, а в другий - рибний желатин. Кожне випробування тривало десять хвилин, в ході яких вчені фіксували, як швидко раки залишають затінену ділянку в підставі лабіринту і який інтерес виявляють до запахів сородичів і їжі.
Проаналізувавши отримані дані, дослідники дійшли висновку, що обробка циталопрамом значно змінює поведінку раків. Особини зі штучних струмків, в які додавали цей антидепресант, визирали з укриття в підставі лабіринту і залишали його майже удвічі раніше, ніж їхні сім'ї з контрольних струмків (39 секунд проти 80 секунд для виглядання і 67 секунд проти 119 секунд для виходу). Крім того, раки, оброблені антидепресантом, проводили в рукаві лабіринту із запахом їжі втричі більше часу, ніж у рукаві із запахом сородича. Особини з контрольної групи не виявляли явних уподобань до якогось з рукавів.
Результати експериментів в цілому узгоджуються з даними попередніх дослідів, в яких ракоподібні отримували ін'єкції антидепресантів. Ймовірно, поведінка смугастих раків, які під впливом циталопрама воліли йти на запах їжі, а не сородича, пов'язана зі збільшеним інтересом до харчування або агресією, що знизилася. Автори вважають, що такі зміни можуть ускладнити життя диких раків у забруднених водоймах, адже, якщо вони будуть проявляти меншу обережність і активніше годуватися, то з більшою ймовірністю стануть жертвами хижаків.
На останньому етапі Рейзінгер і його колеги оцінили екосистемні параметри в різних групах штучних струмків. Виявилося, що присутність раків сама по собі підвищує концентрацію хлорофілу у воді і біомасу бентоса, стимулює екосистемне дихання і знижує поглинання нітратів, а додавання антидепресанта в установки з раками або без них трохи знижує концентрацію хлорофілу у воді (хоча остання зміна статистично недостовірна (p = 0,07)). При цьому штучні струмки з раками, які зазнали обробки циталопрамом, не виділялися серед інших. Це означає, що зміни в поведінці раків, що відбулися під впливом антидепресантів, не позначилися на всій екосистемі. Втім, автори вважають, що збільшення активності раків і їх інтересу до їжі повинні мати наслідки для підводного співтовариства (особливо для організмів, якими харчуються ці безхребетні), проте два тижні - занадто короткий термін, щоб їх помітити.
Раніше ми розповідали про те, як біологи з Мерілендського університету досліджували вплив алкоголю на раків. Виявилося, що особини виду, які звикли бути в компанії, швидше відгукуються на додавання спирту в навколишнє середовище, починаючи сильно бити хвостом і з часом валячись з ніг, а їхні побратими, які довгий час провели на самоті, реагують на алкоголь слабкіше і повільніше.