Креветки используют запах, чтобы найти дорогу домой
Возвращение домой — это способность животного ориентироваться в направлении исходного местоположения, например, места размножения или территории добычи пищи. Лосось и гоночные голуби известны своей способностью возвращаться домой, но похожее поведение наблюдается у таких разных групп, как пчелы, лягушки, крысы и морские черепахи. Известно или предполагается, что возвращающиеся домой особи полагаются на ориентиры, магнитное поле Земли или рисунок поляризованного света на небе, чтобы найти дорогу обратно.
Другая группа, известная своей способностью к возвращению домой, — это обитающие в пещерах креветки-мизиды, также известные как креветки-опоссумы из-за сумок, в которых самки вынашивают своих личинок. Результаты предыдущих исследований показали, что мизиды могут использовать химические сигналы для навигации в подводных пещерах, так же как личинки кораллов и рыбы, обитающие в кораллах, могут различать здоровые и нарушенные рифы.
«Здесь мы впервые показали, что мизиды могут различать запахи, содержащиеся в воде, — так называемый химический морской пейзаж, — характерный для их родной пещеры, и запахи соседних пещер», — сказал ведущий автор нового исследования Тьерри Перес, директор по исследованиям CNRS на морской исследовательской станции Эндум во Франции. «Это убедительно свидетельствует о том, что эти характерные морские пейзажи помогают им снова найти свою родную пещеру, когда они возвращаются из своих ночных миграций».
Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.
Перес и коллеги изучали вид мизид Hemimysis margalefi , который обитает в морских пещерах на северо-западе Средиземноморья. Он образует плотные стаи, в каждой пещере живут миллионы особей. Считается, что особи, как правило, остаются верны своим родным пещерам на протяжении всей своей жизни — от одного до двух лет. В сумерках они перемещаются на сотни метров в открытую воду, чтобы питаться водорослями, детритом и другим зоопланктоном. На рассвете они возвращаются в ту же пещеру, чтобы укрыться от хищников.
Водолазы взяли пробы морской воды из трех пещер в национальном парке Каланки у юга Франции, называемых «Фоконьер», «3PP» и «Жарр». Они находятся на глубине от 11 до 24 метров под водой и на расстоянии от 8 до 20 километров друг от друга.
Исследователи поймали сотни взрослых особей H. margalefi из пещер Фоконьер и Жарр. Для сравнения они также собрали особей другого мизида — неназванного вида из рода Leptomysis — который не обитает в пещерах, но обитает на мелководье около станции Эндум.
В каждом экспериментальном испытании они помещали одну креветку в начало Y-образного канала. Каждое ответвление было соединено с 10-литровым резервуаром, наполненным морской водой из одной из пещер. Эта вода вытекала из резервуаров в канал со скоростью 50 миллилитров в минуту, перенося любые водорастворимые метаболиты.
Таким образом, каждой креветке был предоставлен выбор между водными потоками, характерными для двух пещер, в то время как время, проведенное в рукаве, было показателем их предпочтений. Вода из пещеры 3PP всегда использовалась в качестве контроля. Между испытаниями канал опорожнялся и промывался контрольной водой, после чего резервуары менялись местами между рукавами.
Всего исследователи протестировали 286 особей, из которых 230 были H. margalefi и 56 были Leptomysis . Испытания проводились утром и днем, чтобы проверить влияние времени суток на предпочтения креветок – но это не имело никакого эффекта.
Результаты показали, что H. margalefi явно предпочитали воду из своей пещеры. Например, особи из пещеры Жарр провели в 16 раз больше времени в рукавах с водой Жарр, чем в рукавах с водой 3PP, тогда как особи из пещеры Фоконьер провели в три раза больше времени в рукавах с водой Фоконьер, чем в рукавах с водой 3PP.
Напротив, особи из пещеры Жарр не отдавали предпочтения воде Fauconnière по сравнению с 3PP, в то время как особи из пещеры Фоконьер не отдавали предпочтения воде Jarre по сравнению с 3PP. Аналогично, не обитающий в пещере Leptomysis никогда не отдавал предпочтения одному типу воды по сравнению с другим.
Исследователи использовали сверхвысокоэффективную жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения (UHPLC-HR-MS) для выявления различий в метаболитах между пещерами. Эти результаты показали, что морской ландшафт в основном состоял из природных пептидов, жирных кислот, стероидов и алкалоидов, а также антропогенных загрязняющих веществ. Химическая сигнатура воды Jarre сильно отличалась от таковой воды Fauconnière, в то время как вода 3PP была промежуточной между ними.
Исследователи выдвинули гипотезу, что неподвижные организмы, такие как губки, в изобилии встречающиеся в этих пещерах и, как известно, вырабатывающие множество специализированных метаболитов, вносят основной вклад в формирование местного морского ландшафта.