Взрослые рыбы «предсказывают» доступность пищи для своего потомства

В сезонных условиях время решает всё: динамика экосистем зависит от того, насколько хищники могут совпасть со своей добычей в пространстве и времени. Недавнее исследование под руководством океанографа из Гавайского университета в Маноа Анны Нойхаймер показало, что рыбы-родители «предсказывают» благоприятную среду для своего потомства: популяции «регулируют» время нереста так, чтобы молодь встретилась со своей добычей. Выживание на этой ранней стадии влияет на размер популяции и определяет, сколько рыбы будет доступно для промысла в последующие годы.

Атлантическая треска, широко распространенная и экономически важная рыба, размножается в разное время года — с разницей до 86 дней по всему ареалу вида (почти 40˚ широты) в северной части Атлантического океана. Эта закономерность не объясняется колебаниями температуры, но предполагалось, что она является адаптивной, то есть дает популяциям определенное преимущество.

Для исследователей оценка времени появления молоди атлантической трески и её добычи была сложной задачей, поскольку эти жизненные стадии обычно не наблюдаются непосредственно в природе.

Чтобы преодолеть эту трудность, Нойхаймер, доцент Школы наук о Земле и технологий океана UH Маноа и приглашенный исследователь Института перспективных исследований Орхусского университета (Дания), вместе с коллегами из Дании разработала новые инструменты. Они объединили данные о времени наблюдаемых стадий, температуре по всей Северной Атлантике и температурно-зависимых скоростях развития, чтобы оценить время — и совпадение — целевых стадий молоди рыбы и её пищи.

Исследовательская группа обнаружила доказательства того, что время размножения атлантической трески адаптировано, чтобы позволить её молоди совпасть с сезонным появлением пищи — критическим компонентом выживания.

«Это совпадение по времени — сложная задача для родителей, поскольку икринкам требуются недели для развития, прежде чем молодой рыбе понадобится питаться. То есть они должны «предсказать», когда появится пища для их потомства, за несколько недель вперед», — сказала Нойхаймер.

Хотя этот вывод предсказывался столетней гипотезой, называемой «Гипотезой совпадения-несовпадения», данное исследование предоставило одни из первых доказательств адаптации сроков, согласующихся с этой идеей.

По мере изменения климата сезонные сроки в океане смещаются на 30–40% быстрее, чем на суше. Это исследование, находящееся на стыке экологии и эволюции, предоставляет новые инструменты, которые можно использовать для прогнозирования изменений уловов в будущем.

«Кроме того, исследования жизненного цикла широко распространенных морских организмов могут дать раннее представление о том, что может произойти с организмами в других средах обитания, — сказала Нойхаймер. — Определение факторов, формирующих адаптивную изменчивость, является ключом к пониманию того, как биология будет реагировать на климатическое воздействие сейчас и в будущем».

В течение своего стипендиального периода в Институте перспективных исследований Орхусского университета Нойхаймер продолжит изучать, как относительное совпадение молоди рыбы и её добычи приводит к ежегодным изменениям уловов, и как сроки появления рыбы и её добычи могут измениться в будущем. Эта работа также используется для создания новых моделей сроков нереста рифовых рыб вокруг Гавайских островов, чтобы объяснить и предсказать изменения количества молоди рифовых рыб из года в год.