Потепление океанов ведет к уменьшению размеров рыбы

Рыбам, как и всем животным, живущим на Земле, для выживания необходим кислород. Но в то время как их наземные собратья полагаются на легкие, чтобы обеспечить свой организм этим важнейшим элементом, у рыб есть жабры, и размер этих жабр в зависимости от скорости их роста определяет, насколько большим станет животное.

Голубой тунец. кредит: wikimedia commons

В исследовании, опубликованном в прошлом году в Wiley Library Online, ученые Дэниел Поули и Уильям В.Л. Чунг изучают этот факт и приходят к мрачному выводу: потепление океанов приводит к уменьшению размеров рыб.

“Одним из основных ожидаемых ответов морских рыб на потепление океана является уменьшение размеров тела, что подтверждается эмпирическими данными и теоретическим моделированием. Теоретическое обоснование уменьшения размеров рыб заключается в том, что снабжение кислородом крупных рыб не может быть удовлетворено их жабрами… Мы вновь утверждаем, используя теорию кислородного ограничения Гилла (GOLT), что жабры, которые должны сохранять свойства открытых поверхностей, поскольку их рост, даже при гипераллометрическом способе, не может поспевать за потребностями растущих трехмерных тел”. Широкий спектр биологических особенностей рыб и других вододышащих организмов можно понять, если использовать в качестве объяснения ограничение площади жабр”.

Они объясняют, что более теплые температуры океана фактически увеличивают метаболизм рыб, заставляя их тела расти быстрее, но жабры не растут с той же скоростью, что приводит к уменьшению общего размера из-за недостатка кислорода – рыбы не могут быть настолько активными, насколько им необходимо, что означает, что они меньше охотятся/находят пищу, и поэтому растут медленнее, или останавливаются в росте при меньшем размере. Кроме того, более низкая скорость их передвижения означает, что они становятся легкой добычей других обитателей океана: “Фундаментальным фактором, который пересекает механизмы, связывающие потепление и уменьшение размеров тела, являются биологические ограничения на связанные с размерами физиологические и экологические процессы. В случае вододышащих эктотерм мы предполагаем, что именно геометрическое ограничение роста жабр и реакция метаболизма на температуру приводят к уменьшению максимального размера тела при потеплении.

Затраты животных на приближение к максимальным физиологическим возможностям заключаются в том, что их выживаемость, рост и плодовитость снижаются, а значит, снижается и их общая приспособленность. Например, хотя камбала (Pleuronectes platessa) может плавать (а не лежать на морском дне), она не будет часто проявлять такую активность, например, в поисках пищи, поскольку для этого она должна быть близка к максимальным физиологическим возможностям, а это энергетически затратно и в долгосрочной перспективе снижает ее приспособленность за счет сокращения выживаемости, снижения роста и увеличения смертности от хищников.

Рыбы, чьи жабры растут почти так же быстро, как их вес (например, тунец), физиологически более чувствительны к потеплению. Как уже говорилось ранее, такое сложное развитие жабр позволяет этим рыбам вести активный образ жизни, требующий большого количества кислорода. Однако это также делает их более чувствительными к увеличению потребности в кислороде в результате потепления или уменьшения его поступления. Таким образом, они активно перемещаются, чтобы следовать определенным изотермам и избегать области с более низким содержанием кислорода. “

Полный текст отчета, включая ссылки и таблицы, доступен для бесплатного ознакомления ЗДЕСЬ

Source: reefs.com