Морским и пресноводным рыбам пообещали проблемы с размножением к концу века
19:56 06 Июль 2020 г.
К 2100 году около 60 процентов морских и пресноводных видов рыб могут столкнуться с температурными условиями окружающей среды, в которых станет невозможным их размножение. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science, наиболее чувствительны к потеплению воды рыбы на стадиях эмбриона и нерестящейся взрослой особи. Авторы статьи отметили, что ограничение антропогенных выбросов парниковых газов позволит снизить число видов в рыб в группе риска до 10 процентов
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Рыба - основной источник белка для более чем трех миллиардов людей во всем мире, и с ростом населения важность этого ресурса будет увеличиваться. Антропогенное воздействие на окружающую среду, в особенности связанное с изменением климата, может привести к большим рискам для популяций многих видов рыб, ведь они являются пойкилотермными организмами, и изменение температуры воды неизбежно оказывает влияние на их метаболизм.
Уже установлено, что многие виды морских организмов сместились в своих ареалах от экватора в сторону высоких широт, а недавний прогноз ученых указал на возможность вымирания 15 процентов биологических видов в тропических широтах Мирового океана. Эти исследования указывают на важность изучения температурной толерантности рыб, причем необходимо учитывать риски для всех стадий их жизненного цикла, так как на разных этапах меняется потребность организма в кислороде.
Ученые под руководством Флемминга Дальке (Flemming T. Dahlke) из Института полярных и морских исследований имени Вегенера изучили температурную толерантность 630 видов морских и пресноводных рыб, обитающих в основных широтах земного шара (исключая глубоководных рыб, обитающих на глубине ниже 500 метров от поверхности, так как для них отсутствуют точные данные о местах нереста). Для этого они обобщили эмпирические данные об существовании особей этих видов в меняющихся температурных условиях естественной среды обитания. При этом внимание уделялось всем четырем стадиям жизненного цикла: эмбрионы, личинки, взрослые особи вне процесса размножения и взрослые особи, готовые к нересту.
Онтогенетические изменения в термотолерантности рыб. Красным цветом показаны взрослые особи,
желтым - личинки, синим - эмбрионы и черным - самки рыб, готовые к нересту.
Учитывались минимальные и максимальные температуры (Tmin, Tmax), при которых было возможно
существование каждой стадии жизни, а разница между ними рассматривалась как температурный диапазон (Trange).
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Оказалось, что стрессу при повышении температуры в больше степени подвержены нерестящиеся рыбы и эмбрионы (p<0,0001), поэтому их температурные диапазоны выживания имеют наибольшее значение. Термическая чувствительность эмбрионов в среднем на 24 процента выше, чем у личинок и взрослых (р<0,0001).
Такие результаты могут быть связаны с чувствительностью организма рыбы к гипоксии на завершающей стадии развития гонад и во время эмбрионального развития. Также авторы исследования отметили, что самые узкие температурные диапазоны у рыб в низких и высоких широтах, а наиболее уязвимыми к росту температур морской воды оказались представители подотряда Notothenioidei, обитающие у побережья Антарктиды. Самыми устойчивыми к температурным колебаниям оказались пресноводные рыбы в умеренных широтах: они способны выдержать потепление воды в среднем на один градус Цельсия выше, чем их морские соседи (р<0,0001).
(А) Температурная уязвимость нерестящихся взрослых особей (черный), эмбрионов (синий) и
взрослых рыб (красный) как функция абсолютной широты с 1981 по 2000 год. (p<0,0001; n=630 видов).
(B) Значимые различия между разными жизненными стадиями (двусторонние парные сравнения по критерию Тьюки, р<0,05).
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Ученые подчеркнули, что аномальная летняя жара не так опасна для выживания видов рыб, как выход за рамки температурного диапазона в период нереста. По их словам, при сохранении текущих тенденций антропогенных выбросов парниковых газов (сценарий RCP8.5), к концу XXI века более 60 процентов видов рыб, рассмотренных в этом исследовании, могут столкнуться с температурой воды, при которой их размножение в нынешних ареалах станет невозможным. В то же время авторы исследования отметили, что при реализации сценария RCP1.9, который подразумевает жесткие ограничения антропогенных выбросов CO2 и потепление температуры воздуха не более чем на 1,5 градуса Цельсия, проблемы с пределами температурной толерантности возникнут лишь у 10 процентов изученных видов.
При сохранении текущих тенденций антропогенных выбросов углекислого газа в атмосферу могут пострадать не только рыбы, но и сами люди: недавно ученые обнаружили, что при концентрации CO2 в воздухе на уровне 930 ppm, которая будет достигнута к 2100 году при реализации сценария RCP8.5, наше стратегическое мышление ослабнет на 50 процентов.
Марина Попова
via
К 2100 году около 60 процентов морских и пресноводных видов рыб могут столкнуться с температурными условиями окружающей среды, в которых станет невозможным их размножение. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science, наиболее чувствительны к потеплению воды рыбы на стадиях эмбриона и нерестящейся взрослой особи. Авторы статьи отметили, что ограничение антропогенных выбросов парниковых газов позволит снизить число видов в рыб в группе риска до 10 процентов
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Рыба - основной источник белка для более чем трех миллиардов людей во всем мире, и с ростом населения важность этого ресурса будет увеличиваться. Антропогенное воздействие на окружающую среду, в особенности связанное с изменением климата, может привести к большим рискам для популяций многих видов рыб, ведь они являются пойкилотермными организмами, и изменение температуры воды неизбежно оказывает влияние на их метаболизм.
Уже установлено, что многие виды морских организмов сместились в своих ареалах от экватора в сторону высоких широт, а недавний прогноз ученых указал на возможность вымирания 15 процентов биологических видов в тропических широтах Мирового океана. Эти исследования указывают на важность изучения температурной толерантности рыб, причем необходимо учитывать риски для всех стадий их жизненного цикла, так как на разных этапах меняется потребность организма в кислороде.
Ученые под руководством Флемминга Дальке (Flemming T. Dahlke) из Института полярных и морских исследований имени Вегенера изучили температурную толерантность 630 видов морских и пресноводных рыб, обитающих в основных широтах земного шара (исключая глубоководных рыб, обитающих на глубине ниже 500 метров от поверхности, так как для них отсутствуют точные данные о местах нереста). Для этого они обобщили эмпирические данные об существовании особей этих видов в меняющихся температурных условиях естественной среды обитания. При этом внимание уделялось всем четырем стадиям жизненного цикла: эмбрионы, личинки, взрослые особи вне процесса размножения и взрослые особи, готовые к нересту.
Онтогенетические изменения в термотолерантности рыб. Красным цветом показаны взрослые особи,
желтым - личинки, синим - эмбрионы и черным - самки рыб, готовые к нересту.
Учитывались минимальные и максимальные температуры (Tmin, Tmax), при которых было возможно
существование каждой стадии жизни, а разница между ними рассматривалась как температурный диапазон (Trange).
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Оказалось, что стрессу при повышении температуры в больше степени подвержены нерестящиеся рыбы и эмбрионы (p<0,0001), поэтому их температурные диапазоны выживания имеют наибольшее значение. Термическая чувствительность эмбрионов в среднем на 24 процента выше, чем у личинок и взрослых (р<0,0001).
Такие результаты могут быть связаны с чувствительностью организма рыбы к гипоксии на завершающей стадии развития гонад и во время эмбрионального развития. Также авторы исследования отметили, что самые узкие температурные диапазоны у рыб в низких и высоких широтах, а наиболее уязвимыми к росту температур морской воды оказались представители подотряда Notothenioidei, обитающие у побережья Антарктиды. Самыми устойчивыми к температурным колебаниям оказались пресноводные рыбы в умеренных широтах: они способны выдержать потепление воды в среднем на один градус Цельсия выше, чем их морские соседи (р<0,0001).
(А) Температурная уязвимость нерестящихся взрослых особей (черный), эмбрионов (синий) и
взрослых рыб (красный) как функция абсолютной широты с 1981 по 2000 год. (p<0,0001; n=630 видов).
(B) Значимые различия между разными жизненными стадиями (двусторонние парные сравнения по критерию Тьюки, р<0,05).
Flemming T. Dahlke et al. / Science, 2020
Ученые подчеркнули, что аномальная летняя жара не так опасна для выживания видов рыб, как выход за рамки температурного диапазона в период нереста. По их словам, при сохранении текущих тенденций антропогенных выбросов парниковых газов (сценарий RCP8.5), к концу XXI века более 60 процентов видов рыб, рассмотренных в этом исследовании, могут столкнуться с температурой воды, при которой их размножение в нынешних ареалах станет невозможным. В то же время авторы исследования отметили, что при реализации сценария RCP1.9, который подразумевает жесткие ограничения антропогенных выбросов CO2 и потепление температуры воздуха не более чем на 1,5 градуса Цельсия, проблемы с пределами температурной толерантности возникнут лишь у 10 процентов изученных видов.
При сохранении текущих тенденций антропогенных выбросов углекислого газа в атмосферу могут пострадать не только рыбы, но и сами люди: недавно ученые обнаружили, что при концентрации CO2 в воздухе на уровне 930 ppm, которая будет достигнута к 2100 году при реализации сценария RCP8.5, наше стратегическое мышление ослабнет на 50 процентов.
Марина Попова
via