Теория объясняет биологические причины миграции рыб к полюсам
Теория ограничения жабрами по кислороду (GOLT) объясняет биологические причины, заставляющие рыб, особенно крупных или старых, перемещаться к полюсам при потеплении воды в их среде обитания из-за изменения климата.
В статье в Mediterranean Marine Science Дэниел Паули, автор теории и руководитель инициативы Sea Around Us в Институте океанов и рыболовства Университета Британской Колумбии, объясняет, что потеплевшие воды содержат меньше кислорода, и рыбам в таких условиях трудно дышать. В ситуации «безвыходного положения» эти теплые, бедные кислородом воды также увеличивают потребность рыб в кислороде, поскольку ускоряется их метаболизм.
Решение — переместиться в воды, температура которых напоминает условия исходной среды обитания и удовлетворяет потребности рыб в кислороде. Поскольку глобальная температура поверхности моря за последние 100 лет увеличивалась примерно на 0.13°C за десятилетие, «подходящие» воды все чаще встречаются ближе к полюсам и на большей глубине.
Как это работает:
Жабры рыб извлекают кислород из воды для поддержания функций организма. По мере роста рыбы во взрослую особь ее потребность в кислороде возрастает, потому что увеличивается масса тела. Однако площадь поверхности жабр растет не так быстро, как остальное тело, поскольку она двумерна, а тело — трехмерно. Чем крупнее рыба, тем меньше площадь ее поверхности относительно объема тела.
«Это основа GOLT, — сказал Паули. — Таким образом, рыба, чьи жабры уже не поспевают за темпом ее роста, испытывает трудности с дыханием, развитием и выполнением обычных функций, когда вода теплая и содержит мало кислорода. Происходит одно из двух: либо рыбы перестают расти при меньшем размере, чтобы удовлетворить свои потребности тем небольшим количеством кислорода, который им доступен; и/или они должны переместиться, чтобы оставаться в воде, температура и содержание кислорода в которой для них подходят».
Предыдущие исследования Паули и его коллег уже предсказывали, что изменение климата заставит некоторые виды рыб смещать ареал обитания более чем на 50 километров за десятилетие. Тропические регионы пострадают от этой миграции больше всего, что вызывает обеспокоенность у маломасштабного рыболовства (ключевого для продовольственной безопасности развивающихся стран) и у промышленного рыболовства.
Для исследователя изменения в распределении рыб в условиях потепления воды демонстрируют, что рыбы чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры — явление, объясняемое GOLT. Паули также утверждает, что теория является всеобъемлющей, так как объясняет и другие явления, например, масштабы сезонных миграций рыб или снижение эффективности конверсии корма с ростом рыбы — факт, известный специалистам в аквакультуре, но мало учитываемый в научных работах.