Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Ademhalingsstressreacties die gematigde vissen belemmeren, hebben ook invloed op koraalrifvissen

Grijze snappers op het strand van Santa Cruz. Credit:Laszlo Ilyes, Wikimedia Commons, Creative Commons

Koraalrifvissen zullen, net als de vissen in andere mariene en zoetwaterecosystemen, waarschijnlijk kleinere maximale afmetingen bereiken en zich eerder gaan voortplanten met kleinere en minder eieren naarmate de klimaatverandering de oceaan blijft opwarmen.



In een recent artikel in het tijdschrift Fishes hebben onderzoekers van het Sea Around Us-initiatief van de Universiteit van British Columbia aanvullend bewijs verzameld ter ondersteuning van het idee dat vissen voor het eerst seksueel actief worden en paaien als reactie op door groei veroorzaakte ademhalingsstress, die toeneemt in warmere, zuurstofarme omgevingen. P>

Door gegevens te verzamelen en te analyseren over de gemiddelde lengte op volwassen leeftijd en de maximale lengte die wordt bereikt door 131 soorten koraalrifvissen die tot 207 populaties behoren, schatten de onderzoekers de verhouding van het kieuwoppervlak, en dus het zuurstofverbruik van elke soort bij deze twee maten. . Een dergelijke verhouding beïnvloedt de snelheid waarmee de eiwitten van vissen – essentiële componenten van hun cellen en weefsels – op natuurlijke wijze worden afgebroken of gedenatureerd en opnieuw moeten worden gesynthetiseerd, zodat het organisme in leven blijft.

‘Naarmate vissen groeien, wordt het vervangen van gedenatureerde eiwitten een grotere uitdaging, deels omdat hun tweedimensionale kieuwen moeite hebben om zuurstof te leveren aan hun groeiende driedimensionale lichamen. Minder zuurstof betekent dat er een punt is waarop de zuurstof die nodig is voor de groei en voor de De hersynthese van gedenatureerde eiwitten wordt erg strak, wat vissen 'vertelt' dat het tijd is om te paaien", zegt Dr. Daniel Pauly, co-auteur van de studie en hoofdonderzoeker van de Sea Around Us.

Twee versies van het effect van voortplanting op de visgroei. (a) Weergave van de ‘Reproductive Drain Hypothesis’ (RDH), d.w.z. het idee dat het bereiken van de omvang bij de eerste volwassenheid ervoor zorgt dat voorheen ‘lineaire’ groei (lijn 1) afneemt doordat ‘energie’ die voorheen voor somatische groei werd gebruikt, wordt overgedragen tot de uitwerking van geslachtsklieren, waarbij de stippellijn 2 een kleine, en lijn 3 een sterke overdracht van “energie” impliceert (gewijzigd ten opzichte van figuur 2 in Lester et al. [9]). (b) Wanneer de groei in gewicht in aanmerking wordt genomen, wordt het gewicht bij de eerste rijpheid (Wm) bij de meeste vissoorten bereikt bij een grootte waarbij de groei versnelt, d.w.z. ruim onder het gewicht waarbij de maximale groeisnelheid wordt bereikt (bij Wi ), zoals afgebeeld voor de geelbuikbrasem (Nemipterus bathybius). Dit is onverenigbaar met de RDH. Credit:Vissen (2024). DOI:10.3390/vissen9040130

"Als je de stofwisseling bij de eerste volwassenheid van koraalrifvissen deelt door hun stofwisseling wanneer ze hun maximale grootte hebben bereikt - wat overeenkomt met hun onderhoudsmetabolisme - krijg je een schatting van een drempelwaarde van 1,35, wat hun rijping en paaien in gang zet. ."

Deze schatting van 1,35 voor koraalrifvissen is dezelfde als eerder geschat voor 106 Chinese en 79 Turkse zee- en zoetwatervissoorten, die respectievelijk tot 116 en 120 populaties behoren, en een tiental onafhankelijke schattingen voor andere, kleinere soortgroepen.

"Het kennen van deze verhouding is cruciaal omdat warmere wateren als gevolg van de klimaatverandering, omdat ze minder zuurstof bevatten, het eiwitdenaturatieproces in vissen versnellen", zei co-auteur Elaine Chu. "Dit betekent dat ze, om de denaturatie en synthese van eiwitten in evenwicht te brengen en te overleven, zich in een eerder stadium moeten voortplanten dan onder normale omstandigheden. Voor sommige soorten kan dit hun conditie beïnvloeden, en dus het voortbestaan ​​van hun populatie."

De onderzoekers merken op dat hoewel eerdere studies hebben aangetoond dat rif-geassocieerde vissen een relatief hoge tolerantie hebben ontwikkeld voor zuurstofarme omgevingen, waarschijnlijk omdat koraalriffen dagelijkse cycli van zuurstofniveaus doormaken, in een context waarin het tempo van de klimaatverandering blijft versnellen , moeten hun bevindingen zorgvuldig worden overwogen door natuurbeschermers, aquacultuurdeskundigen en visserijbeheerders.

Meer informatie: Elaine Chu et al., De relatie tussen de gemiddelde lengte op volwassen leeftijd en de maximale lengte bij koraalrifvissen, Vissen (2024). DOI:10.3390/vissen9040130

Aangeboden door Sea Around Us