Стресс от дыхания, замедляющий рост рыб умеренных вод, влияет и на коралловых рыб
Коралловые рыбы, как и рыбы других морских и пресноводных экосистем, с продолжением потепления океана из-за изменения климата, вероятно, будут достигать меньших максимальных размеров и начинать размножаться раньше, с меньшим количеством икринок меньшего размера.
В недавней статье в журнале Fishes исследователи из инициативы Sea Around Us Университета Британской Колумбии собрали дополнительные доказательства в поддержку идеи, что рыбы становятся половозрелыми и впервые нерестятся в ответ на стресс, вызванный дыханием из-за роста. Этот стресс усиливается в более тёплых, бедных кислородом средах.
Собрав и проанализировав данные о средней длине при созревании и максимальной длине 131 вида коралловых рыб, принадлежащих к 207 популяциям, исследователи оценили соотношение площади поверхности жабр, а значит, и потребления кислорода каждым видом при этих двух размерах. Такое соотношение влияет на скорость, с которой белки рыб — важные компоненты их клеток и тканей — естественным образом деградируют или денатурируют и должны быть ресинтезированы, чтобы организм оставался живым.
«По мере роста рыб замена денатурированных белков становится более сложной задачей, отчасти потому, что их двумерные жабры с трудом снабжают кислородом растущие трёхмерные тела. Меньше кислорода означает, что наступает момент, когда кислород, необходимый для роста и для ресинтеза денатурированных белков, становится в дефиците, что "сообщает" рыбам, что пора нереститься», — сказал соавтор исследования доктор Даниэль Паули.
«Если разделить скорость метаболизма при первом созревании коралловых рыб на их скорость метаболизма при достижении максимального размера — что соответствует их поддерживающему метаболизму — вы получите оценку порогового значения 1,35, которое запускает их созревание и нерест».
Эта оценка в 1,35 для коралловых рыб совпадает с ранее рассчитанными значениями для 106 китайских и 79 турецких морских и пресноводных видов рыб, принадлежащих к 116 и 120 популяциям соответственно, и с дюжиной независимых оценок для других, более мелких групп видов.
«Знание этого соотношения имеет решающее значение, потому что более тёплые воды из-за изменения климата, будучи менее насыщенными кислородом, ускоряют процесс денатурации белков у рыб», — сказала соавтор исследования Элейн Чу. «Это означает, что для баланса между денатурацией и синтезом белков и выживания им потребуется размножаться на более ранней стадии, чем в обычных условиях. Для некоторых видов это может повлиять на их приспособленность, а значит, и на выживание их популяции».
Исследователи отмечают, что, хотя предыдущие исследования показали, что рыбы, связанные с рифами, развили относительно высокую толерантность к бедным кислородом средам (вероятно, из-за суточных циклов уровня кислорода на коралловых рифах), в условиях ускоряющегося изменения климата их выводы должны быть тщательно учтены защитниками природы, аквакультурными хозяйствами и управляющими рыболовством.