海洋温暖化と酸性化条件下における2種のタラ種の神経化学的プロファイルの違い

SCHMIDT Matthias; SCHMIDT Matthias; WINDISCH Heidrun Sigrid; LUDWICHOWSKI Kai-Uwe; SEEGERT Sean Lando Levin; POERTNER Hans-Otto; POERTNER Hans-Otto; STORCH Daniela; BOCK Christian

文献

J-GLOBAL ID：201802287371682094 整理番号：18A0118044

海洋温暖化と酸性化条件下における2種のタラ種の神経化学的プロファイルの違い

Differences in neurochemical profiles of two gadid species under ocean warming and acidification

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資料名：
巻： 14 号： Oct ページ： 14:49 (WEB ONLY) 発行年： 2017年10月
JST資料番号： U7029A ISSN： 1742-9994 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

背景:将来の海洋酸性化シナリオへの曝露は,神経受容体機能の妨害による海洋真骨魚の行動を変える可能性がある。これまでのところ,ほとんどの研究は,海洋酸性化が孤立しているかまたは環境温度と組み合わせて魚の行動に及ぼす影響を調べた。しかしながら,CO₂に起因する行動変化の神経生理学的起源の推定にもかかわらず,この問題に関する生理学的研究はほとんど行われていない。ここで著者らは,2つの関連魚種であるホッキョクダラ(Boreogadus saida,0°C,3°C,6°C,8°Cに曝露)とタイセイヨウマダラ(Gadus morhua,3°C,8°C,12°Cおよび16°Cに曝露)の海洋酸性化への長期間の曝露(対照群396-548μatmのPCO₂と処置群915-1272μatmのPCO₂)と脳の同時加温による代謝の結果を示す。将来の海洋酸性化のシナリオに対してB.saidaは行動的に脆弱であるのに対し,G.morhuaは行動の弾力性を示すことが示されている。結果:著者らは,温度が両方の種において脳浸透圧,アミノ酸,コリンおよび神経伝達物質濃度を変化させ,特に浸透圧調節と膜構造における熱応答を示すことを見出した。B.saidaにおいて,試験された最高温度でのアミノ酸および浸透圧代謝の変化は,CO₂の影響を受け,おそらくエネルギー的限界を強調している。著者らは,CO₂誘導性行動障害に対する代償機構となりうる神経伝達物質,エネルギー代謝物,膜成分または浸透圧の変化を観察しなかった。B.saidaとは対照的に,このような温度制限はG.morhuaでは検出されなかった。しかしながら,8°C,CO₂は,G.morhuaにおけるより大きなGABA作動活性を潜在的に示すグルタミン酸/GABA-グルタミンサイクルの代謝産物の濃度の増加を誘導した。さらに,これらの条件下でエネルギーの豊富な基質の利用能の増加が検出された。結論:著者らの結果は,Gadus morhuaの神経系におけるGABA作動性代謝の変化が,温度範囲の最適値に近いことを示している。著者らは,GABA作動性代謝の観察された変化は,OA誘発行動の変化に対抗することに関与する可能性があると結論付けている。これは,今後,より暖かく,より酸性化された海で,B.saidaと比較して,このそれぞれの種の適応の利点として役立つ可能性がある。(翻訳著者抄録)

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個生態学 , 動物に対する影響 , 神経系一般

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