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内容

水温上升威胁鱼类繁殖

 

 

来源:亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)                          发布时间:2020年7月3日

 

 

       最近,亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)阿尔弗雷德·韦格纳研究所的科学家在《科学》杂志上发表了有关气候变化对全球鱼类种群影响的开创性发现。研究表明,鱼类产卵区的水温在很大程度上决定了繁殖的成功率,即鱼类繁殖极易受到气候变化的影响。根据研究人员认为,如果任其发展,气候变化和水温升高将对多达60%的鱼类繁殖产生负面效应。

       众所周知,有机体必须通过呼吸作用才能产生能量。这对人类和鱼类同样适用。当外界温度升高时,有机体对能量的需求成倍增加,随之对氧气的需求也成倍增加。换言之,有机体只能通过消耗更多的氧气来适应环境温度。但是生物的呼吸作用能力有上限,一旦超过生物本身的最大呼吸能力会导致死亡。为了研究全球范围内咸水和淡水鱼各个生命阶段对温度的敏感程度,研究人员收集了694种鱼类的温度耐受性的科学数据,并分析了胚胎期鱼卵、幼虫、成卵期,以及成年后成鱼的生存温度范围。

在交配季节最敏感

       研究发现,无论是胚胎阶段还是已经成年的成鱼,对热的敏感性都比其幼体阶段或产卵季节以外的成虫高得多。研究人员认为,这种温度耐受性的原因在于鱼的解剖结构:鱼的胚没有刺,不会使它们吸收更多的氧气;而准备产卵的鱼需要产生卵和精细胞,而这一额外的生理过程需要提供更多氧气,这就是为什么即使在较低的温度下,其心血管系统也承受巨大压力的原因。

Thermal tolerance differs between life stages, and thermal responsiveness is higher in stenothermal than in eurythermal organisms.   
Credit: Science

       上述发现适用于所有鱼类,接下来,研究人员分析了所调查物种的产卵区中的水温可能会由于气候变化而上升的程度。为此,他们采用了新的气候情景(社会经济共同途径–SSP)。他们的研究表明,每升高一摄氏度,就给世界鱼类种群带来更多的生存压力。如果我们人类能够在本世纪中叶及以后成功地将气候变暖限制在1.5摄氏度以内,由于温度升高,调查所涵盖的鱼类中会有百分之十会被迫离开传统的产卵区。如果温室气体排放量继续保持在很高或非常高的水平,引起温度上升5摄氏度或更高,那么受到威胁的鱼类比例将达到60%。

适应的有限选择

       在受到温度上升影响后,那些受影响的物种将只能寻找新的栖息地,或者通过生物进化来适应。但是实际上,这两者都不易做的。改变栖息地可能意味着食物来源改变、地理限制等限制因素,而生物演化则需要非常长的时间。 

       该研究涵盖了鱼类的所有发育阶段,将有助于我们了解这些物种如何受到气候变化的影响,以及适当栖息地的丧失在多大程度上推动了与气候相关的生态系统的转变。IPCC在其《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》中发布了有关全球鱼类种群未来的相应预测。这项研究将有助于改善这些预测。

 

 

 

原文链接:Rising water temperatures threaten the reproduction of many fish species

编译:刘晓琳