Fisk kan inte se ultravioletta B -strålar, men ändrar fortfarande sitt beteende när de växer upp under ökad UVB -intensitet. Enligt studier gjorda av biologer vid universitetet i Bonn om trespinnade sticklebacks (Gasterosteus aculeatus), ökad UVB leder till en mindre kroppsstorlek och ett mer risksökande beteende när man möter rovdjur. Klimatförändringar kommer sannolikt att öka UVB -intensiteten, möjligen med konsekvenser för ekosystem och fiskodling. Resultaten publiceras nu i Biologiska bokstäver .
Den trekantade sticklebacken (Gasterosteus aculeatus) förekommer nästan överallt på norra halvklotet och är en populär modellorganism inom experimentell biologi. Med en längd på upp till tio centimeter, dess storlek är hanterbar. Den får sitt namn från tre ryggfenor som kan låsas i en upprätt position. På den holländska vadehavsön Texel, sticklebacks tillbringar vintern i havet och migrerar till sötvatten för att reproducera. De exemplar som forskarna från Institutet för evolutionär biologi och ekologi vid universitetet i Bonn använde för avel kommer från denna ö.
Med hjälp av sticklebacks, forskarna i arbetsgruppen som leds av professor Dr. Theo C. M. Bakker undersökte effekterna av naturlig ultraviolett B -strålning (UVB). "Många studier har visat att denna högenergistrålning kan skada genomet och cellerna, "säger evolutionärbiologen Dr. Ingolf P. Rick. I vilken utsträckning UVB, som är osynlig för fisk, ändrar deras beteende är i stort sett outforskat.
Forskarna delade avkomman som hade kläckts från artificiellt befruktade ägg i olika behandlingsgrupper. Av 28 syskongrupper, hälften av varje grupp växte upp under naturliga ljusförhållanden, den andra halvan utsatt för artificiellt förbättrad UVB -strålning. "Dock, den mer intensiva ultravioletta strålningen förblev långt under de maximala nivåer som finns i naturen, "rapporterar Simon Vitt, huvudförfattare till studien. Detta säkerställer att fisken inte skadas av orealistiska överdoser.
Efter en sju månaders behandlingsfas, forskarna fann att fiskarna i poolerna med ökade UVB -förhållanden var betydligt mindre än de som utsattes för naturlig strålning. "Förmodligen, sticklebacks som utsätts för en högre UVB -dos måste lägga mer resurser på att reparera vävnadsskador, "säger Vitt. Detta är uppenbarligen på bekostnad av deras kroppsstorlek och visar att ökad UVB har en skadlig effekt.
Konfrontation med ett rovdjur
I ett tredelat akvarium, forskarna testade beteendet hos de två typerna av stickleback -grupper. I en kammare simmade en öring, en typisk rovdjur. I andra änden av vattentanken var en av sticklebacks i sitt eget fack, med en konstgjord vattenväxt som gömställ. Själva experimentarenan var mellan öring och stickleback. Forskarna tog samtidigt bort en transparent barriär mot gömstället och en visuell sköld till öringkammaren. Sedan dök rovdjuret upp bakom glaset. Sticklebacken kunde nu lämna sitt fack och utforska mittkammaren.
"Anmärkningsvärt, sticklebacken flydde inte för att slippa fara, men rörde sig i cirklar mot öringen och tillbaka igen, "rapporterar Rick. Detta var välkänt inspektionsbeteende från ett säkert avstånd:Fisk lämnar stim och kommer närmare ett okänt djur för att testa dess farlighet. Det var förvånande att de sticklebacks som var mindre till följd av att de utsattes för UVB-strålning för månader kvar i prospekteringszonen nästan dubbelt så länge som de som vuxit upp under naturliga förhållanden.Dessa diminutiva sticklebacks visade att liten verkligen inte alltid är lika blyg.
Det ökade risksökande beteendet kan ha olika orsaker enligt forskarna. Vitt beskriver en av möjligheterna:"Proverna under högre UVB -stress kan initialt utföra en mer grundlig riskkontroll än deras större motsvarigheter, så att de sedan helt kan ägna sig åt matning. "Men det kan också vara att de fysiskt begränsade individerna i sig visar starkare utforskande beteende, eftersom information om potentiella faror har större betydelse för dem. En tredje möjlighet kan också vara att strategin för mindre, mer smidiga djur är att tydligt visa öringen som rovdjur att den har erkänts som en fara och att förföljelse är meningslös.
"Resultatet är klart:Ökad UVB -intensitet leder till en betydande förändring av beteendet, även om fisken inte kan se denna strålning, "sammanfattar Vitt. Inför klimatförändringarna, UVB -exponering förväntas öka ytterligare. "Detta kan påverka ekosystem över hela världen, eftersom små förändringar i rovdjur-bytesbeteende över komplexa matbanor kan få långtgående konsekvenser, "förklarar Rick. Ökad UVB kan också vara skadligt för vattenbruk i områden med grunt vatten.
