Несмотря на эволюционную неопытность, северная нерка справляется с тепловым стрессом

Нерка, эволюционировавшая в более холодных водах крайнего севера, сохранила способность охлаждаться при необходимости. Это важный фактор для потенциала вида в условиях глобального изменения климата.

Исследование Университета штата Орегон показало, что нерка на северной границе ареала, несмотря на отсутствие эволюционной истории борьбы с тепловым стрессом, как у южных популяций, обладает врожденной способностью к терморегуляции.

Это означает, что при чрезмерном потеплении окружающей среды рыбы будут искать более прохладную воду, точно соответствующую их физиологическим потребностям. Исследование во время аномальной жары на озере на Аляске пролило свет на эту способность.

Множество более ранних работ демонстрировало поведение терморегуляции у нерки на более низких широтах, но поведенческая реакция северных популяций на тепловой стресс в основном оставалась неисследованной.

"Часто происходило нечто контр-интуитивное, поэтому у нас не было никаких ожиданий", — сказал ведущий автор исследования Джонатан Б. Армстронг.

Результаты исследования недавно опубликованы в Conservation Physiology.

Методы и результаты исследования

Работа проводилась в 2013 году в озере Литл-Тогиак (водосбор Вуд-Ривер, впадающий в Бристольский залив). Этот регион производит почти 70% всей вылавливаемой в США нерки и находится близко к 60-й параллели — северной границы основного ареала вида.

Во время необычно теплого периода (максимальная дневная температура воздуха около 80°F в течение недели) исследователи оснастили 95 рыб датчиками, регистрирующими температуру воды с интервалом в 20 минут.

Данные с 40 восстановленных датчиков показали:

• Когда температура эпилимниона (верхнего, более теплого слоя) поднималась выше примерно 12°C (~53°F), рыбы начинали терморегулировать.
• Они перемещались к более холодным струям притоков или на глубину.

Благодаря уходу от повышающихся температур, рыбы в самых теплых условиях (64–68°F) тратили на 50% меньше энергии, чем если бы оставались на месте.

"Эффект Златовласки"

"Если бы они были машинами, ищущими максимальной топливной эффективности, они бы просто нашли самую холодную воду. Но вместо этого это история про Златовласку — они ищут "не слишком тепло, не слишком холодно", — пояснил Армстронг.

Рыбам необходимо, чтобы их система работала достаточно быстро для завершения созревания перед нерестом, когда они превращаются из "серебристых торпед" в существ с ярко выраженными вторичными половыми признаками.

Более широкий вывод

Ключевой вывод исследования — важность способности животных использовать разнообразие температур и сред обитания в нетронутых, слаборазвитых экосистемах.

"Когда мы осваиваем водосборы, мы часто упрощаем среду обитания и лишаем их этих возможностей... Это еще один пример того, как важны все мелкие детали. Именно они могут спасти животных от изменения климата или, по крайней мере, смягчить его последствия", — отметил Армстронг.