Как изменение климата влияет на рыб?
Изменение климата влияет на всю жизнь на Земле, но создает уникальные проблемы для водных видов. Например, когда вода нагревается, она содержит меньше растворенного кислорода, чем более холодная вода. В результате в Мировом океане, прибрежных морях, эстуариях, реках и озерах происходит процесс, известный как «дезоксигенация». Как изменение климата влияет на рыб?
Процессы в головах рыб
Многие люди могут быть удивлены, узнав, что у рыб есть уши, а во многих случаях острое чувство слуха. У современных рыб есть три пары отолитов, которые образуются в небольших мешочках под полукруглыми каналами их внутренних ушей и функционируют как часть системы слуха и равновесия рыбы. (У видов со скелетами из хрящей, таких как акулы и скаты, отсутствуют отолиты.) Отолиты сделаны из карбоната кальция, в основном в форме, называемой арагонитом, который похож на материал, из которого состоят твердые кораллы и раковины моллюсков. Отолиты могут быть меньше песчаных зерен или же крупными бобами. Они растут по мере роста рыбы на протяжении всей жизни, что делает их интересными для рыбных биологов. В средах, где температура воды меняется в зависимости от времени года, последовательности непрозрачных и полупрозрачных зон образуются в рыбных отолитах в течение года, например, в виде древесных колец. И что удивительно, молодая рыба вносит крошечные приращения ежедневно. Это открытие произвело революцию в понимании ранней истории жизни рыб, потому что эти приросты - как дневные, так и годовые - связаны с ростом рыбы. Рыбные отолиты широко рассматриваются как «пожизненные архивы» истории возраста и роста, которые помогают понять как изменения климата влияют на рыб.
Воздействие и последствия гипоксии
Структура кристаллической решетки отолитов арагонита позволяет различным микроэлементам заменять кальций при осаждении слоев отолита. Кроме того, большинство элементов в отолите существуют в виде разных изотопов - атомов одного и того же элемента, которые имеют небольшие различия в массе, поскольку содержат различное количество нейтронов. Отолиты в некотором смысле аналогичны регистраторам черного ящика кабины. Изучая их, мы можем извлечь выгоду из хронологических свойств и изменений в химии, поскольку рыба растет и испытывает различные среды. Хотя нам удалось выработать некоторые причинные механизмы, мы все еще учимся интерпретировать их «коды». Большинство элементов, включенных в отолиты, растворяются в морской воде, которая течет по жабрам рыб. Оттуда химические вещества попадают в кровоток. Одним из обычно измеряемых микроэлементов является марганец, который растворяется, когда уровень кислорода становится очень низким. Другой микроэлемент, магний, не чувствителен к гипоксии, но скорость, с которой он включается в отолиты, зависит от скорости роста рыбы. У рыб, протестированных до сих пор, это также, по-видимому, связано со скоростью метаболизма. Гипоксия, болезни и голод, по-видимому, являются причинами снижения уровня магния в отолитах балтийской трески.
