Риби не можуть злучатися, коли їм жарко: винне глобальне потепління

Наука
3 липня 2020

Риби не можуть злучатися, коли їм жарко: винне глобальне потепління

Далі

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

Анастасія
Нікіфорова

Новинний редактор

У новому метаисследовании експерти з Інституту Альфреда Вегенера, Центру полярних і морських досліджень імені Гельмгольца (AWI) опублікували новаторські висновки про вплив зміни клімату на рибні запаси по всьому світу. Як повідомляють вчені, ризики для риб набагато вище, ніж передбачалося раніше, особливо з урахуванням того, що на певних етапах розвитку вони особливо чутливі до підвищення температури води. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science.

Одним з критичних місць у життєвому циклі риби є їх низька стійкість до тепла під час спарювання. Іншими словами, температура води в нерестовищах значною мірою визначає, наскільки успішно вони розмножуються. Це робить рибу особливо вразливою до впливів зміни клімату — не тільки в океані, але і в озерах, ставках і річках. Згідно з дослідженнями вчених, якщо цей процес не контролювати, зміна клімату і підвищення температури води будуть негативно впливати на розмноження до 60% всіх видів риб.

Організми повинні дихати, щоб їх тіла виробляли енергію; це однаково справедливо для людей і для риб. Крім того, енергетичні потреби людей і тварин залежать від температури: коли вона стає тепліше, потреба в енергії зростає у геометричній прогресії, а разом з цим і потреба в кисні. З цього випливає, що організми можуть адаптуватися до підвищення температури, забезпечуючи свої тіла великою кількістю кисню. Але існують певні видові обмеження цієї здатності; якщо ці межі перевищені, це може призвести до серцево-судинного колапсу.

Озброївшись цими знаннями, експерти з Інституту Альфреда Вегенера, Центру полярних і морських досліджень імені Гельмгольца (AWI) провели метаисследование, щоб визначити, в яких фазах життя морська і прісноводна риба у всьому світі найбільш чутлива до тепла. Для цього біологи зібрали наукові дані про 694 види риб і проаналізували температурні діапазони, в яких вони можуть виживати у вигляді дорослих особин, готових до спаровування; ембріонах в яйцях; личинок і дорослих під час шлюбного періоду.

Наші результати показують, що як зародки в яйцях, так і дорослі, готові до спаровування, риби набагато більш чутливі до тепла, чим на стадії личинки або будучи дорослими статевозрілими особинами поза шлюбного періоду. У середньому по світу, наприклад, дорослі поза шлюбного сезону можуть вижити у воді, яка на 10 °C тепліше, ніж дорослі, готові до спаровування або відкладання яєць.

Флеммінг Далке, морський біолог AWI

Причина цього відхилення температури лежить в анатомії риб: у ембріонів риб немає зябер, які дозволили б їм отримувати більше кисню. Навпаки, риба, яка готова до спаровування, виробляє яйцеклітини і сперматозоїди. Ця додаткова маса тіла також повинна бути забезпечена киснем, тому навіть при більш низьких температурах їх серцево-судинна система відчуває величезне напруження.

Результати досліджень застосовуються до всіх видів риб. Також вони прояснюють, чому риба чутлива до тепла, особливо в період спарювання і в зародковій стадії. Відповідно, на другому етапі дослідники проаналізували, якою мірою температура води може підвищитися через зміни клімату в районах нересту досліджуваних видів. Для цієї мети вони використовували нові кліматичні сценарії.

Філогенетичні та онтогенетичні закономірності у термічної толерантності риб (A-C). Кругові хронограми показують (A) верхні температурні межі (Tmax), (B) нижні температурні межі (Tmin) і (C) діапазони термічної толерантності (Trange) видів та їх етапи життя зсередини назовні: нащадки, ембріони, личинки і дорослі. Виділяються провідні таксономічні групи, зокрема теплі, теплі (Fundulidae і Cyprinodontidae) і холодні стенотермальные групи (Notothenioidei). Надано: Доктор Далке та ін., Science (2020)

Висновки вчених підтверджують, що кожен градус Цельсія потепління створює більше проблем для світових запасів риби.

Якщо люди зможуть успішно обмежити потепління клімату до 1,5 °C до 2100 року, тільки 10% досліджених нами видів риб будуть змушені покинути свої традиційні нерестові райони з-за підвищення температури. Але якщо викиди парникових газів залишаться на високому або дуже високому рівні, це може призвести до середнього потепління 5 °C або більше, що може поставити під загрозу до 60% всіх видів риб.

Потім ці порушені види будуть змушені або адаптуватися допомогою біологічної еволюції — процес, який, швидше за все, займе дуже багато часу, — або злучитися в інший час року або в якомусь іншому місці. Деякі види можуть успішно справитися з цією зміною. Але якщо врахувати той факт, що риби адаптували свої схеми спарювання до конкретних місць проживання протягом дуже тривалих періодів часу і цикли спарювання до конкретних океанських течій і доступним джерел їжі, слід припустити, що вони будуть змушені відмовитися від свого нормального області нересту. Це буде означати серйозні проблеми для них.

Крім того, у риб, що мешкають в річках і озерах, існує ще одна проблема — їх середовище проживання обмежена розміром і географічним розташуванням вод, в яких вони живуть: міграція в більш глибокі води або в більше холодні райони практично неможлива.

Читати також

Парад планет — 2020: де дивитися, коли відбудеться і що про це говорить наука

Подивіться на Crew Dragon з несподіваного ракурсу: цей знімок зробив астронавт

Подивіться на акул, у яких навіть очі покриті зубами

Источник

Описание admin

Рекомендуем прочесть

Tesla представить двофакторну аутентифікацію

Новини 16 серпня 2020 Tesla представить двофакторну аутентифікацію Далі Ильнур Шарафиев Редактор Ильнур Шарафиев Редактор …