Quando un segnale di allarme chimico viene rilasciato in uno dei due canali, la risposta normale per un pesce è nuotare lungo il canale senza la sostanza chimica. Ma quando l'acqua è più acida, alcuni pesci non si comportano normalmente:nuotano invece lungo il canale che contiene l'allarme chimico e quindi verso il "pericolo".

I pesci nati da genitori tolleranti a livelli elevati di anidride carbonica (CO2) potrebbero avere maggiori possibilità di adattarsi all'acidificazione degli oceani. Comprendere come la vita marina si adatta a questi e ad altri cambiamenti ambientali simili potrebbe aiutare a migliorare le future strategie di conservazione.

Un team internazionale guidato da KAUST voleva capire come i geni dei pesci fossero influenzati dall'esposizione ad alti livelli di CO2 in vari momenti della loro vita. Volevano anche sapere se c'era un effetto sui pesci nati da genitori che erano stati esposti a livelli elevati di CO2.

Il biologo computazionale KAUST Timothy Ravasi e colleghi hanno raccolto castagnole spinose adulte dalla Grande Barriera Corallina in Australia e le hanno esposte a livelli di CO2 simili a quelli previsti per le acque oceaniche entro la fine del secolo.

I pesci sensibili a livelli elevati di CO2 non rispondono agli stimoli chimici dei predatori (non nuotano via), influenzando la loro sopravvivenza.

"Gli elevati livelli di CO2 previsti per la fine del secolo sono stati considerati da alcuni come cambiamenti minori per i vertebrati, " dice il biologo marino KAUST, Celia Schunter; però, le reazioni del pesce nel nostro studio indicano che i cambiamenti sono piuttosto significativi, sia nel loro comportamento che più sistematicamente.

"Quando abbiamo messo i nostri pesci in ambienti con elevati livelli di CO2, abbiamo osservato reazioni da un terzo del loro genoma, " ha spiegato Schunter. È interessante notare che questi cambiamenti molecolari che abbiamo osservato nel pesce sono stati quasi recuperati se i suoi genitori avevano precedentemente sperimentato alti livelli di CO2.

"Questo risultato suggerisce che l'effetto molecolare dell'elevata CO2 è ampiamente tamponato attraverso le generazioni, che potrebbe essere un buon segno, "dice Schunter..

Il team ha scoperto un'interazione tra la genetica ei segnali epigenetici che attivano e disattivano i geni in risposta alle variazioni ambientali. "L'epigenetica sembra essere un meccanismo importante per consentire ai pesci di acclimatarsi a un ambiente ricco di CO2, "dice Ravasi; "però, adattare, i pesci devono prima avere una predisposizione genetica alla tolleranza per trasmettere questa tolleranza alla loro prole, " lui dice.

I ricercatori hanno trovato prove che l'incapacità dei pesci sensibili alla CO2 di rispondere agli stimoli chimici dei predatori è dovuta a un ciclo iperattivo che coinvolge la trasmissione di un neurotrasmettitore inibitorio trovato nel cervello.

Stanno ora scansionando l'intero genoma della castagna per identificare la parte responsabile della tolleranza alla CO2. Hanno anche in programma di vedere se questi modelli sono comuni in altre specie ittiche e in diversi ecosistemi, compresa un'indagine sui pesci che vivono nelle vicinanze di infiltrazioni di CO2 vulcaniche sottomarine nella baia di Milne in Papua Nuova Guinea.