海水变暖会削弱鱼类从环境中吸取氧气的能力,尤其是大型鱼类。动物需要氧气产生能量以供其运动、生长和繁殖。在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Science)近日发表的一篇研究报告中,由麦吉尔大学(University of McGill)、蒙大拿大学(University of Montana)和拉德堡大学(University of Radboud)组成的一个国际研究小组介绍了他们最新开发的模型,该模型用于测定水温、氧气可获得性、体型和活动对鱼类新陈代谢所需氧气量的影响。
该模型以物理化学原理为基础,用于观察不同水温和体型与鱼腮表面耗氧和氧弥散的关系。该研究将预测值和实际测量的200多种体型不同的鱼类在不同水温下的耗氧率进行了比较。
在变暖的海水中,鱼类通过鱼鳃从海水中吸取的氧气已不能满足鱼类对氧气的需求。
“我们的数据显示,随着温度升高,许多鱼类对氧气的需求量将超过其通过鱼鳃从环境中吸取的氧气量,”麦吉尔大学博士后(“玛丽·居里学者”,Marie-Curie Postdoctoral Fellow)胡安·鲁瓦尔卡韦(Juan Rubalcaba)解释道,他也是该研究报告的主要作者。“这导致了在变暖的海水中鱼类有氧能力下降,对大型鱼类而言情形则更严峻。”这告诉我们未来全球变暖会限制鱼类的有氧能力,削弱它们的生理机能。
“气候变化已经引起全球的水温升高,许多鱼类需要适应快速的温度变化,它们或迁移至更冷的区域,或采用别的生存策略,如通过几代进化缩小体型以避免氧气受限,”蒙大拿大学生物学(biological sciences at the University of Montana)教授、该论文的资深作者阿特·伍兹(Art Woods)如是说。“目前的理论主要关注鱼类体型和水温,这个模型与众不同的地方在于它在预测观察到的全球鱼类代谢率的变化模式时将氧气因素考虑在内。”
该研究由欧盟委员会“玛丽·居里学者人才计划(European Commission's Marie Skodowska-Curie Individual Fellowship)”提供赞助。
研究报告来源:
Juan G. Rubalcaba, Wilco C. E. P. Verberk, A. Jan Hendriks, Bart Saris, H. Arthur Woods.Oxygen limitation may affect the temperature and size dependence of metabolism in aquatic ectotherms.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 117 (50): 31963 DOI: 10.1073/pnas.2003292117
编译:苏婉婷
审校:邹磊磊
新闻来源:Sciencedaily网