Светящиеся (флуоресцентные) аквариумные рыбки
Впервые коммерческие светящиеся рыбки в домашних аквариумах появились в далёком 2003 году в США. Это нововведение наделало много шума и до сих пор не утихают споры об этичности использования генной инженерии в области аквариумистики и по отношению к домашним животным в целом. Тем не менее, государственные надзорные органы в большинстве стран (Америка, некоторые государства Европы, Азия) разрешают к импорту и реализации светящихся рыбок. В странах СНГ они также доступны в продаже как в зоомагазинах, так и через Интернет.
Светящиеся рыбки — это обычные аквариумные виды, которые содержат особый ген, отвечающий за флюоресценцию, таким образом рыбы приобретают способность к свечению в темноте.
Флюоресцирующие белки использовались учёными десятилетиями в качестве маркеров для безвредного наблюдения и отслеживания клеточного развития. Подобные методы исследования нашли широкое применение в области генетики, молекулярной биологии и развития позвоночных животных.
Первая светящаяся рыбка Данио Рерио была выведена в 1990-е гг в Национальном университете Сингапура доктором Чжиюань Гонгом (Zhiyuan Gong). Однако, она излучала свет только в конкретных гидрохимических условиях и применялась как биологический инструмент для определения уровня загрязнённости воды. Идея использовать их в аквариумистике возникла примерно в то же время, но для этого надо было решить одну проблему — сделать так, чтобы рыба светилась всё время независимо от внешних условий.
Уже 16 июля 1999 года тем же университетом была подана заявка PCT/SG99/00079 в Американское патентное бюро, описывающая способ получения флюоресцентных трансгенных декоративных рыб, в частности Данио Рерио, дающих зеленоватый или голубоватый свет. Патент под номером US 7135613 B1 был получен.
Этап коммерческого успеха связан с компанией Yorktown Technologies, L.P. в лице её основателя доктора Ричарда Крокетта (Dr. Richard Crockett), которая приобрела у Сингапурского Университета и других организаций исключительные права на интеллектуальную собственность и соответствующие патенты, связанные с производством и продажей светящихся рыбок.
Был создан бренд GloFish. Стоит отметить, что Ричард Крокетт сумел обезопасить свой бизнес путём получения лицензий и товарных знаков, препятствующих другим компаниям заниматься этим же видом деятельности.
Выход на рынок произошёл в конце ноября 2003 года на территории США. Ему предшествовала активная рекламная кампания в крупнейших издания и телеканалах. Успех превзошёл все ожидания. Ему также способствовала активная дискуссия, развернувшаяся в медийной среде, о правомерности использования трансгенных рыб в аквариумистике.
Изначально выбор цветов светящихся рыбок был невелик, как и само количество видов — это был Данио с зелёным свечением. В компании продолжили исследования и активную патентную деятельность (патенты № US 7700825 B2, US 8232450 B1, US 8581023 B2 и другие). В результате появились новые цвета: синий, фиолетовый, розовый, жёлтый. Флюоресцентные гены стали вживлять в Суматранских Барбусов и Тернеций.
Трансгенные светящиеся рыбки получают безопасным способом, не угрожающим их жизни и здоровью.
Не стоит путать с искусственно окрашенными рыбами, которым придают окраску и узоры с помощью инъекций с красителями. Они широко распространены в Азии, но запрещены в Европе и Америки как раз из-за способа окрашивания.
Ученые объяснили появление светящихся в темноте трансгенных рыбок в реках Бразилии – Москва 24, 20.02.2022
Ученые обнаружили, что в реках и ручьях Бразилии появилась большая популяция генно-модифицированных светящихся рыбок. Флуоресцентные данио рерио (Danio Rerio) уверенно размножаются и конкурируют за пищу с местными видами. О том, откуда они взялись и как попали в дикую природу, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: depositphotos/Minakryn
В начале 2000-х годов ученые Сингапурского Национального университета проводили эксперименты над геномом одной из самых популярных аквариумных рыбок – данио рерио. Этот вид неприхотлив, легко размножается в неволе и не слишком привередлив к составу и температуре воды. Биологи хотели превратить его в живой индикатор, то есть заставить их светиться при контакте с определенными веществами.
Тогда рыбок можно было бы выпускать в водоемы (предварительно лишив возможности размножаться) и по их окраске судить о химическом составе воды.
Для этого в их ДНК добавили ген медузы (Aequorea Victoria) и коралла (Discosoma). Рыбки с геном медузы давали зеленое свечение, с геномом коралла – красное, а если в них были оба гена – тогда светились желтым. Вот только от химического состава воды это никак не зависело, данио излучали свет всегда – стоило лишь поднести к ним ультрафиолетовую лампу.
Для научных целей генно-модифицированные рыбки оказались почти непригодными, но зато для аквариумистов они стали настоящим открытием. Есть несколько теорий о том, как именно они попали из сингапурской лаборатории на каждый «птичий рынок», но одно известно точно: несмотря на все старания ученых, светящиеся данио все же сохранили способность размножаться.
Сегодня их можно увидеть едва ли не в любом магазине аквариумных рыбок, где они продаются под торговым названием GloFish. При этом во многих странах законодательно запрещены их разведение, обмен и продажа.
Так, светящиеся рыбки стали первыми в мире общедоступными генно-модифицированными домашним питомцами. Причем сегодня уже существуют зеленые, оранжевые, синие и фиолетовые данио – да и не только эти рыбки.
Все бы ничего, но совсем недавно экологи, изучающие реки бассейна Амазонки, с изумлением обнаружили GloFish в природных водоемах, причем в таких количествах, которые позволяют использовать термин «популяция». Изначально «дикие» данио населяли реки и ручьи Пакистана, Индии, Бангладеша, Непала, Мьянмы и Бутана – надо ли говорить, что окрестности Амазонки показались им родным домом.
Поначалу биологи не слишком беспокоились, так как посчитали, что любая крохотная рыбка, излучающая свет, довольно быстро станет легкой добычей хищника. Однако трансгенные данио не просто обитают в водоемах Бразилии, но и активно размножаются (быстрее, чем многие местные виды) и конкурируют с соплеменниками за пищу и жизненное пространство.
Фото: depositphotos/ots-photo
Откуда же GloFish взялись в дикой природе? Оказывается, еще в 2015 году бразильские ихтиологи заметили флуоресцентных рыбок в бассейне реки Параиба-ду-Сул.
Пруды соединены ручьями для протока воды, но в каждом из них установлены мелкие решетки, чтобы обитатели не вырвались на свободу. Судя по всему, это не остановило GloFish: рыбки, разведение которых в Бразилии строго запрещено и которые при этом есть на каждом прилавке специализированных магазинов, заполонили местные реки.
К чему это приведет, экологи пока не понимают, лишь говорят, что последствия для окружающей среды могут оказаться самыми непредсказуемыми. Данио плодятся очень быстро, они способны уничтожить кормовую базу для остальных видов, а это нарушит природное равновесие. В итоге светящиеся рыбки могут оказаться для Бразилии тем же, чем когда-то стали кролики для Австралии, борщевик Сосновского для России или рапаны для Черного моря – все эти виды стали причинами необратимых экологических изменений.
Впрочем, остается надежда на местных хищников, которые с удовольствием лакомятся «подводными фонариками» и не должны позволить им бесконтрольно размножаться. Хотя…
Гринько Николай
наукаживотные
9 Уникальные рыбы, светящиеся в темноте
Подводное царство полно рыб и существ, которые могут светиться.
Обладают уникальной способностью создавать собственный свет.
Итак, давайте узнаем больше о многочисленных видах рыб, которые могут светиться в глубинах океана.
1. Удильщик
Удильщик — костистая рыба, получившая свое название из-за светящейся приманки.
Большую часть своей жизни они проводят в морских глубинах, на глубине более 1000 метров, в полной темноте.
Существует более 250 видов этих рыб, и все они обитают в морских глубинах.
Их рыболовная структура была получена из шипов спинного плавника рыбы.
Конец этой структуры занят большим количеством люминесцентных бактерий, которые придают удильщику свое свечение.
Поскольку эти рыбы живут в темноте, их свечение помогает им в хищничестве.
Это хищники-засадники, которые ждут в темноте, пока добыча не подойдет поблизости.
Также свечение помогает им найти подходящую пару в темных глубинах и спрятаться от хищников в тусклом голубом свете воды.
2. Биолюминесцентные акулы
Посмотрите, как выглядит эта рыба.
Исследователи обнаружили три вида глубоководных акул, а именно кайтфиновую акулу, южную фонарную акулу и чернобрюхую фонарную акулу, которые обладают биолюминесцентными свойствами.
Эти три акулы обитают в сумеречной зоне на глубине от 200 до 1000 метров.
Коршуновая акула, которая светится синим цветом, является крупнейшей из известных позвоночных рыб, испускающих биолюминесценцию.
Исследователи считают, что светящиеся нижние части живота акул помогают им маскироваться в темных глубинах воды, чтобы отпугивать потенциальных хищников и другие угрозы.
Их свечение также помогает им подкрадываться к добыче и привлекать партнеров.
3. Рыба-гардемарин
Посмотрите, как выглядит эта рыба.
Рыба-гардемарин — рыба-жаба, которая светится в темноте. Они родом из восточной части Тихого океана.
Эти рыбы оливково-коричневого цвета с узким хвостовым плавником и широкими спинными плавниками.
Это ночные рыбы, которые обычно зарываются на дно в течение дня и активны ночью.
Рыбы-гардемарины отличаются фотофорами (светоизлучающими органами) на теле, которые используются для привлечения добычи.
Эти рыбы полагаются на свой источник пищи, чтобы светиться. Они питаются крошечными семенами креветок, которые содержат важный ингредиент для биолюминесценции.
Когда рыба-мичман съедает этих семенных креветок, внутри них происходит химическая реакция, которая заставляет их светиться.
Помимо семенных креветок, они также питаются другой мелкой рыбой и ракообразными.
Рекомендовано: Список рыб, способных ходить по суше | 12 Красивые рыбки розового цвета
4.
Карликовые акулы-фонарикиПосмотрите, как выглядит эта рыбка здесь.
Карликовая акула-фонарь — вид акулы-собаки, принадлежащий к семейству Etmopteridae.
В основном они обитают в Карибском море на глубине от 1000 до 1500 футов у побережья Южной Америки.
Это самый маленький вид акул, максимальная длина которого достигает 8 дюймов.
Из-за своего крошечного размера эти рыбы не являются мишенью для рыболовов.
Карликовые акулы-фонарики обладают биолюминесцентными свойствами.
У них есть фотофоры на животе, которые излучают свет и помогают светиться в темноте.
Биолюминесценция помогает им избегать нападения крупных глубоководных животных.
Свечение также помогает привлечь мелких рыб и креветок, которыми они могут питаться.
5. Рыба-улитка
Посмотрите, как выглядит эта рыба.
Улитки — это семейство рыб, обитающих преимущественно в холодных водах. Эти светящиеся улитки также известны как Liparis Gibbus.
Обитают в водах Канады, Шпицбергена, Гренландии, России и юго-восточной Аляски.
Известно около 400 видов, обитающих в основном в северной Атлантике и Арктике.
Это крошечные водяные рыбки, которые плавают на глубине от 100 до 200 метров под водой.
Улитки уникальны, поскольку ученые впервые обнаружили их светящимися в темноте в ледяных водах Арктики.
У этих рыб нет чешуи, в отличие от других видов рыб.
Вместо этого у них толстый слой слизи, а их брюшные плавники сливаются в плоские диски, которые прилипают к субстрату.
Светящаяся природа выделяет улиток среди других рыб даже в холодных водах.
Другие рыбы, которые обычно светятся в теплых водах, не были обнаружены светящимися в Арктике.
Еще одна причина, по которой улитки уникальны, заключается в том, что они светятся не одним, а двумя разными цветами, что весьма необычно для одного вида.
Светятся красным и зеленым цветами.
Зима в Арктике длится примерно с октября по начало марта.
В эти месяцы совершенно темно, без солнечного света.
Ученые задаются вопросом, эволюционировали ли эти рыбы, чтобы светиться в темноте, чтобы пережить темные зимы.
6. Рыба-фонарь
Посмотрите, как выглядит эта рыба.
Рыба-фонарь — это мелкая мезопелагическая рыба из большого семейства Myctophidae.
Они достигают максимальной длины 30 см по сравнению с другими глубоководными рыбами.
Существует более 200 видов этих рыб, каждая из которых обладает уникальным световым узором.
У рыб-фонарей есть фотофоры, расположенные на голове, животе и хвосте.
Они используют эти световые органы в первую очередь для привлечения добычи и укрытия от хищников.
Кроме того, они также используют свет, чтобы общаться с сородичами и сигнализировать другим рыбам-фонарикам во время спаривания.
Эти рыбы известны своими быстрыми вертикальными миграциями.
Они проводят день в основном в глубинах океана, а ночью подплывают ближе к поверхности в поисках пищи.
7. Ананасовая рыба
Ананасовая рыба, также известная как почтальон, принадлежит к семейству Monocentridae.
Они названы в честь своего внешнего вида, похожего на ананас.
У этих рыб крепкая чешуя с черными краями, образующая сетку, похожую на ананас.
У рыбы-ананаса есть световые органы на нижней челюсти, излучающие зеленоватое свечение.
Свет зеленый, когда рыба молода, и становится красным, когда она стареет.
Свет производится симбиотическими биолюминесцентными бактериями Vibrio Fischeri, присутствующими в фотофоре.
Ананасовая рыба использует эти световые органы как инструмент для ловли добычи.
Ночью они выходят на песчаные отмели со своими световыми органами, чтобы поесть маленьких креветок.
Эти рыбы также используют свет для общения с сородичами.
8. Рыба-топорик
Рыба-топорик — глубоководное существо, получившее свое название из-за отчетливой формы тела, напоминающей топорик.
Эти рыбы имеют тонкие тела, напоминающие лезвие топора.
У них есть органы, производящие свет, известные как фотофоры на животе, которые излучают свет.
Рыба-топор использует эту биолюминесценцию, чтобы спрятаться от хищников, излучая собственный свет той же интенсивности, что и дневной свет, просачивающийся сверху.
Использование биолюминесцентного света называется встречным освещением.
Регулировка их биолюминесценции делает этих рыб практически невидимыми для хищников, смотрящих на них снизу вверх.
Уникальность заключается в том, что рыба-топорик может регулировать цвет и интенсивность своего света, чтобы соответствовать свету, фильтрующемуся вниз.
Кроме того, у каждого вида топориков есть свой особый рисунок огней.
Связанный: Как скрещиваются гуппи?
9. Рыба-дракон
Посмотрите, как выглядит эта рыба.
Рыба-дракон в основном обитает в глубинах северной и западной части Атлантического океана и Мексиканского залива.
Эти рыбы излучают собственный свет благодаря химическому процессу, известному как биолюминесценция.
Свет производится органом, известным как фотофор.
Эти рыбы выглядят устрашающе с большими головами и острыми, похожими на клыки зубами. У них также есть усик, прикрепленный к подбородку.
Этот усач имеет на конце фотофор, излучающий свет.
У них также есть светоизлучающие фотофоры по бокам тела.
Считается, что стрекозы используют эти световые органы для спаривания.
Кроме того, это также помогает им ловить добычу, так как добычу привлекает свет.
Большинство рыб, излучающих свет, светятся сине-зеленым цветом, но рыба-дракон излучает красный свет.
- Поделиться
- Твит
генетически модифицированных рыб, светящихся в темноте, найдены в бразильских ручьях
- Недавнее исследование показало, что генетически модифицированные рыбки данио, известные как GloFish, были обнаружены и размножаются в ручьях атлантического леса Бразилии.
- GloFish, генетически модифицированные для флуоресценции, рекламируются в Интернете для продажи в Бразилии, несмотря на то, что они были запрещены там с 2017 года.
и попадание в местные водоемы, где они конкурируют с местными видами за пищу. - Но американский биолог, чье собственное исследование показало, что GloFish не могут конкурировать репродуктивно с рыбками данио дикого типа, говорит, что эта новая работа является «почти исследованием ни о чем» и была опубликована только потому, что она была «сенсационна».
и попадание в местные водоемы, где они конкурируют с местными видами за пищу. Один из наиболее угрожаемых биомов Бразилии, Атлантический лес, теперь сталкивается с новой опасностью: генетически модифицированными рыбками данио, которые светятся в темноте.
Несмотря на то, что эти так называемые GloFish официально запрещены в стране, исследователи поймали особей во всех пяти взятых пробах ручьях в юго-восточной части бассейна реки Параиба-ду-Сул. Бассейн занимает площадь 55 500 квадратных километров (21 400 квадратных миль) на территории штатов Сан-Паулу, Минас-Жерайс и Рио-де-Жанейро и считается бразильским водоразделом, наиболее сильно пострадавшим от деятельности человека.
«Я очень обеспокоен тем, что эти неместные рыбы могут иметь серьезные экологические последствия, например, конкурировать [с местными рыбами] за пищу и вытеснять местных рыб», — Андре Магальяйнс, биолог из Федерального университета Сан-Жуан-дель-Рей в Штат Минас-Жерайс и ведущий автор недавно опубликованного исследования, сообщил Монгабай в электронном письме.
По его словам, часть местной рыбы может исчезнуть из-за этих GloFish и других интродуцированных видов. «Помимо многих видов неместных рыб, у нас теперь есть неместные гибридные рыбы и, что хуже всего, неместные генетически модифицированные рыбы, такие как трансгенная рыба-зебра [в наших водотоках]».
Галактическая пурпурная акула, одна из нескольких разновидностей генетически модифицированных радужных акул ( Это исследование, по словам Магальяйша, является первым, в котором исследуются стратегии жизненного цикла генетически модифицированных рыбок данио ( Danio rerio ) в дикой природе.
По его словам, эти рыбы питаются насекомыми и зоопланктоном, которыми также питаются местные рыбы, что ставит их в прямую конкуренцию. Он добавил, что в ручьях, где они встречаются, нет хищников, которые могли бы контролировать их численность.
Magalhães сказал, что это означает, что ручьи стали восприимчивы к вторжению чужеродных видов. Более того, хотя широко распространено мнение, что GloFish (включая другие виды рыб, созданных для флуоресценции) бесплодны, исследование показало, что эти рыбы размножались в двух ручьях. В одном из них, ручье Кейрога, «они размножаются каждый месяц в году», — сказал Магальяйнс.
Это усугубляет тревожную ситуацию, сказал он: «Риск того, что эти экзотические рыбы могут привести к истреблению местных рыб, реален и будет только ухудшаться, если власти не примут меры, чтобы остановить их бегство».
Жан Витюль, эксперт по рыбе из Университета Параны, не участвовавший в исследовании, соглашается: «Я очень обеспокоен [результатами], потому что появление генетически модифицированной рыбы в этом речном бассейне — это выстрел в темноте.
В конце 1990-х годов Национальный университет Сингапура создал первую генетически модифицированную рыбу, добавив гены красных и зеленых флуоресцентных белков морских анемонов и медуз в диких рыбок данио, обитающих в Южной Азии и популярных в торговле аквариумными рыбками.
Американская компания Yorktown Technologies получила маркетинговые права от ученых NUS и начала производить и продавать эту рыбу под торговой маркой GloFish.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) не выразило особого беспокойства по поводу риска для окружающей среды, который представляет эта рыба. «Нет никаких доказательств того, что эти генетически модифицированные рыбки данио данио представляют большую угрозу для окружающей среды, чем их немодифицированные аналоги, которые уже давно широко продаются в Соединенных Штатах», — говорится в заявлении, опубликованном в 2003 году. явный риск для здоровья населения, FDA не находит причин регулировать именно эту рыбу».
Исследование, опубликованное в 2015 году, казалось, подтвердило оценку FDA. Исследователи из Университета Пердью в США изучили более 18 500 взрослых рыбок данио, как диких, так и GloFish, из 18 популяций в 15 поколениях. Они обнаружили, что, хотя самки рыбок данио предпочитали в качестве партнеров генетически модифицированных самцов, самцы дикого типа были гораздо более агрессивными.
Вот что победило. «Самцы дикого типа прогнали красных и заполучили всех партнеров, что привело к исчезновению трансгенных [генетически модифицированных рыб]», — Уильям Мьюир, старший автор исследования и биолог, проводивший оценку рисков для FDA, сказал Монгабай в видеоинтервью. Самцы дикого типа произвели на свет в 2,5 раза больше детенышей, чем самцы GloFish.
Негенетически модифицированный данио, использованный для создания GloFish. Изображение от Kuznetsov_Peter через Pixabay.«Если мы создадим трансгенный организм, у которого снижена приспособленность в дикой природе, эволюция возьмет верх и удалит его», — сказал Мьюир. «Природа постоянно экспериментирует с мутациями и сохраняет только лучших из лучших».
Он добавил, что, по его мнению, бразильские ученые могут преувеличивать риски, заявив, что новое исследование — «почти исследование ни о чем». Они опубликовали это в высококачественном журнале только потому, что это сенсационно». Мьюир сказал, что, хотя есть некоторые причины для беспокойства, это «не потому, что была обнаружена ГМ-рыба, а потому, что регион подвергается экзотическому вторжению».
Но Магальяйнс не согласен. «Исследования профессора Мьюира проводились в лаборатории, а наши — в дикой природе», — сказал он. «В лаборатории вы можете контролировать переменные, но в дикой природе вы не можете».
Они не могут быть уверены, например, что генетически модифицированные виды проиграют, особенно в экосистеме, где у них нет местных хищников. По словам Магальяйна, мысль о том, что в Атлантическом лесу размножаются флуоресцентные рыбы, приводит его в ужас.
Эта не генетически модифицированная черная тетра была использована для создания нескольких GloFish, включая Cosmic Blue. Изображение от emptyvi через Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0). В исследовании рекомендуется устанавливать простые устройства, такие как сети, на рыбных фермах, чтобы предотвратить или уменьшить количество случаев побега GloFish. В случае, если они все-таки сбегут, следует построить удерживающие пруды, зарыбленные местными хищными рыбами, такими как акулы (9).0208 Oligosarcus hepsetus ), которые будут питаться рыбками данио до того, как они достигнут естественного водоема.
Он также призывает поощрять разведение на местных фермах декоративных рыб видов, обитающих в этом регионе, вместо экзотических видов, таких как данио, и говорит, что необходимо ввести полный запрет на генетически модифицированную рыбу в Бразилии, как это рекомендовано природоохранным регулятором IBAMA.
По словам Магальяйна, импорт трансгенной рыбы был запрещен IBAMA в 2017 году, но страница на его веб-сайте с подробным описанием запрета, к которой он обращался в марте 2020 года, исчезла. IBAMA не ответила на запрос Монгабая о разъяснении. Тем не менее, веб-сайт IBAMA предоставляет доказательства того, что запрет на импорт ГМ-рыбы остается в силе, исключая ГМ-рыбу из списка рыб, которые могут быть импортированы на законных основаниях.
Тем не менее, ГМО-рыба по-прежнему рекламируется в Интернете для покупки в Бразилии. Здесь розовая GloFish, известная как Paulistinha Rosa, выставлена на продажу поставщиком аквариумов в северо-восточном штате Пиауи. Поставщик аквариума не ответил на запрос Монгабея о комментариях.
Другие поставщики размещают на Facebook видеоролики о ГМ-рыбе, в том числе видео поставщика аквариумов из Манауса, чтобы привлечь покупателей в свой магазин. В телефонном сообщении депутат Пейшес орнаментайс сказал, что аквариум с ГМ-рыбами предназначен только для декоративных целей, и они их не продают.
(7 апреля 2022 г.): эта статья была обновлена и теперь включает в себя заявление M.P. Peixes ornamentais.
Изображение баннера: Трансгенные рыбки данио, экспрессирующие различные флуоресцентные цвета. Изображение Карен Суэйн через Flickr (CC BY-NC-ND 2.0).
Цитаты:
Magalhães, A. L., Brito, M. F., & Silva, L. G. (2022). Внедрение флуоресценции началось в южном полушарии: присутствие и стратегии жизненного цикла трансгенных рыбок данио Danio rerio (Cypriniformes: Danionidae) в Бразилии. Исследования неотропической фауны и окружающей среды , 1-13. дои: 10.1080/01650521.