Способность находить путь к месту размножения или добычи пищи, свойственна многим животным. Лосось и почтовые голуби славятся своим умением возвращаться домой, но похожее поведение наблюдается также у пчел, лягушек, крыс и морских черепах. 

Другая группа, известная своей способностью находить дом, — это обитающие в пещерах мизиды, небольшие рачки, внешне напоминающие креветок. Результаты предыдущих исследований показали, что мизиды могут использовать химические сигналы для навигации к подводным пещерам, так же как личинки кораллов и живущие в кораллах рыбы могут различать здоровые и разрушенные рифы.

"Мы впервые показали, что мизиды могут различать запахи, передающиеся через воду, — так называемый химический морской ландшафт, — характерный для их родной пещеры, и запахи соседних пещер, — говорит ведущий автор исследования Тьерри Перес. — Такие "морские ландшафты" помогают им снова и снова находить свою родную пещеру, когда они возвращаются из своих ночных миграций".

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 мизиды, как правило, остаются верны своим родным пещерам на протяжении всей 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 возвращаются в ту же пещеру, чтобы укрыться от хищников.

Дайверы взяли пробы морской воды из трех пещер в национальном парке Каланки у юга Франции. Затем исследователи поймали сотни взрослых особей из двух разных пещер, а также – для сравнения – обитающих на мелководье ракообразных. В каждом эксперименте мизиду помещали в начало Y-образного туннеля, в конце ответвлений находились резервуары с морской водой из одной из пещер. Эта вода вытекала в канал со скоростью 50 миллилитров в минуту, перенося все водорастворимые метаболиты.

Таким образом, каждой мизиде был предоставлен выбор между двумя пещерами, а воду из третьей использовали для контроля. Всего исследователи протестировали 286 особей, из которых 230 были пещерными, а 56 – мелководными. Испытания проводились утром и днем, чтобы проверить влияние времени суток на предпочтения ракообразных, но это не оказало никакого эффекта.

Результаты показали, что H. margalefi явно предпочитают воду из своей пещеры, тогда как обитающие на мелководье мизиды никогда не отдавали предпочтение одному типу воды перед другим.

Исследователи использовали сверхвысокоэффективную жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения 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 из двух пещер сильно различалась.

Исследователи выдвинули гипотезу, что такие организмы как губки, в изобилии встречающиеся в этих пещерах и известные тем, что производят множество специализированных метаболитов, вносят основной вклад в местный морской ландшафт.

"Мы знаем, что наличие пищи в экосистемах пещер во многом зависит от ежедневных миграций зоопланктона, такого как мизиды. Наши результаты показывают, что любое изменение качества воды или фауны внутри пещер может изменить их химический морской ландшафт, что, вероятно, негативно скажется на функционировании всей экосистемы, — сказал Перес. — Это вызывает беспокойство, поскольку из-за глобальных изменений массовая гибель губок и кораллов становится все более частым явлением".

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.