理论解释了迫使鱼类向极地移动的生物学原因

2020-07-24 278鱼类

理论解释了迫使鱼类向极地移动的生物学原因。鳃氧限制理论,被称为GOLT,解释了生物原因,迫使鱼类,特别是较大或较老的鱼类,在其栖息地的水域因气候变化而升温时,向两极移动。

研究背景

该理论的作者、不列颠哥伦比亚大学海洋与渔业研究所“环绕我们的海洋”倡议的首席研究员丹尼尔·保利在《地中海海洋科学》上发表的一篇论文中解释说,变暖的海水含氧量较少,因此,鱼在这样的环境中呼吸困难。在渔获22型的情况下,这种变暖、低氧的水域也会增加鱼类的需氧量,因为它们的新陈代谢加快。

那么,该怎么办?迁移到温度与它们原来栖息地相似的水域,并满足鱼类对氧气的需求。在过去的100年里,全球海表温度每十年增加约0.13°C,越来越多的“适宜”水域出现在两极和更深的地方。

理论解释了迫使鱼类向极地移动的生物学原因

它是这样工作的:鱼的鳃从水中提取氧气来维持动物的身体机能。随着鱼长大成人,它们对氧气的需求增加,因为它们的体重变大了。然而,鳃的表面积与身体其他部分的生长速度不一样,因为它是二维的,而身体的其他部分是三维的。鱼越大,其表面积相对于其身体体积就越小。

“理论解释了迫使鱼类向极地移动的生物学原因,这是高尔夫的基础,”保利说因此,如果鱼的鳃已经跟不上它的生长速度,那么当水是温暖的且含氧量很少时,它的呼吸、发育和完成其他常规功能都会遇到困难。因此,发生了两件事:一是鱼停止了较小的体型生长,以便能够在氧气不足的情况下满足它们的需要;二是它们不得不在温度和含氧量都适合它们的水中活动以维持自己的生活。”

保罗和他的同事先前的研究已经预测,气候变化将导致一些鱼类物种的分布每十年改变50公里以上。热带地区将是受这种移徙影响最大的地区,这是发展中国家粮食安全的关键角色的小规模渔业和也在开采海洋资源的工业渔业的关切。

研究意义

对于研究者来说,在变暖的水域中鱼类分布的变化表明鱼类对温度变化非常敏感,这一现象由GOLT解释。保利还认为,这一理论是最重要的,因为它解释了其他现象,如鱼类季节性迁徙的广度,或鱼类变大后,其食物转化效率下降的事实,这一特征为水产养殖业从业人员所知,但在科学计算中很少考虑。

引用

University of British Columbia. "Theory explains biological reasons that force fish to move poleward." ScienceDaily. ScienceDaily, 28 October 2019. www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191028164413.htm.

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