Железо в океане — ключ к пониманию количества и распределения рыбы
Новое исследование под руководством учёных из ICTA-UAB Эрика Гэлбрейта и Присциллы Ле Мезо, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, предполагает, что доступность железа в обширных областях океана недостаточна для большинства рыб. В результате рыбы в океане меньше, чем было бы при более высоком содержании железа.
Хотя животным требуется лишь крошечное количество железа, они не могут жить без него. Краснокровные животные используют его для образования гемоглобина, который переносит кислород в крови. Железо трудно усваивается, и даже люди могут страдать анемией, хотя наша пища растёт на относительно богатых железом почвах.
В открытом океане, вдали от побережий, железа почти нет. Концентрация растворённого железа в поверхностных водах настолько мала, что её не могли точно измерить до 1980-х годов. Хотя известно, что микроскопические количества железа могут замедлять рост фотосинтезирующих водорослей, до сих пор учёные не рассматривали доступность железа как важный фактор в экологии морских животных.
Ключевое наблюдение: где нет железа, там нет и рыболовства
«Большая подсказка пришла из спутниковых наблюдений за районами рыболовства», — объясняет Гэлбрейт. Команда проанализировала глобальные данные о том, где рыболовные суда фактически ловят рыбу в открытом море. «Мы увидели, что рыболовство практически отсутствует в трёх наиболее сильно ограниченных по железу регионах мира — в Южном океане, Восточной Экваториальной и Субарктической частях Тихого океана».
Доказательства «анемии» у рыб
«Основываясь на этой подсказке, я решила проверить, есть ли доказательства того, что рыбы могут страдать от анемии», — говорит Ле Мезо. Такие доказательства нашлись. В морской аквакультуре для выращивания пищевой рыбы в корм обычно добавляют железо, чтобы обеспечить быстрый рост и способность к размножению. «И когда мы сравнили количество железа, необходимое большинству рыб, с тем количеством, которое они могут получить из бедной железом пищи в море, его явно было недостаточно».
Уникальный случай антарктической белокровки
«Решающим аргументом стало знакомство с антарктической белокровкой», — говорит Ле Мезо. Эта рыба с бесцветной кровью — единственное позвоночное животное, которое в ходе эволюции полностью утратило гемоглобин. «Многие предлагали причины, по которым белокровка могла развить бесцветную кровь, но никто не предполагал, что это может быть связано с низкой доступностью железа». Как отмечается в статье, белокровка встречается только в Южном океане — крупнейшей бедной железом области океана, а отсутствие гемоглобина значительно снижает её потребность в железе по сравнению с другими рыбами.
Эти результаты указывают на ранее упускавшуюся роль железа в определении того, какие морские животные и где обитают. Они также предполагают, что более богатые железом среды могут быть неожиданно важны для воспроизводства вылавливаемой нами рыбы и играть ключевую роль в её жизненных циклах (например, нерест лосося в реках).
«Наша статья задаёт гораздо больше вопросов, чем может ответить», — говорит Гэлбрейт. — «Но если роль железа окажется столь же важной, как мы думаем, нам придётся изменить представление о животной жизни в открытом океане».