新模型預(yù)測(cè)較大的魚類會(huì)更快遭受呼吸窘迫

Radboud大學(xué)的研究人員與來自麥吉爾大學(xué)(加拿大)和蒙大拿大學(xué)(美國)的國際研究人員合作進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，大型魚在溫水中的呼吸窘迫要比較小的物種更快。這意味著氣候變化引發(fā)的海洋變暖將影響大型魚類的呼吸生理，最終可能影響魚類的生理性能，存活率和大小結(jié)構(gòu)。研究人員借助一個(gè)新模型得出了這一結(jié)論，該模型可以更準(zhǔn)確地計(jì)算出體溫，活動(dòng)度和體型對(duì)氧吸收的影響。他們的發(fā)現(xiàn)將發(fā)表在PNAS上 在11月30日那一周。

氧氣對(duì)于動(dòng)物產(chǎn)生生長，繁殖和生存所需的能量至關(guān)重要。氧氣的吸收與諸如體溫或體型之類的因素有關(guān)，與相同物種的大型動(dòng)物相比，小型動(dòng)物消耗的氧氣相對(duì)較多。我們還知道，生活在較溫暖地區(qū)的魚比寒冷地區(qū)需要更多的氧氣。

復(fù)雜的互動(dòng)

生物學(xué)家利用他們對(duì)氧氣吸收的知識(shí)來預(yù)測(cè)動(dòng)物對(duì)外界變化(例如全球變暖)的反應(yīng)。例如，隨著海洋變暖，魚類會(huì)遷移到較涼的地區(qū)嗎?還是他們會(huì)盡早停止生長以預(yù)防呼吸窘迫，盡管這可能會(huì)對(duì)他們的生育能力產(chǎn)生重大影響?

為了做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，生物學(xué)家們?cè)诔叽?，溫度和攝氧量之間的相互作用中掙扎。主要作者胡安·盧瓦爾卡巴(Juan Rubalcaba)(麥吉爾和蒙大拿州)說：“這是因?yàn)檫@種關(guān)系相互影響，使調(diào)查變得復(fù)雜?！?“例如，如果變暖增加了魚類的攝氧量，包圍其g的水將耗盡氧氣，這反過來會(huì)阻礙通過via的攝氧。因此，魚要使their通風(fēng)，但是這種通風(fēng)的效率取決于水溫和身體尺寸?！?/span>

缺氧

為了更好地了解這些機(jī)制的工作原理，研究人員開發(fā)了一個(gè)模型，可以直接模擬models周圍氧氣狀況的作用。拉德布德生物學(xué)家威爾科·韋伯克(Wilco Verberk)解釋說：“我們將新模型中有關(guān)氧氣吸收的預(yù)測(cè)與200多種魚類的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行了比較。這些預(yù)測(cè)與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ酵耆呛?，并且我們注意到，大型魚類和溫水中的氧氣限制更可能發(fā)生并處于高活動(dòng)水平?！?/span>

Rubalcaba：“較早的模型主要著眼于動(dòng)物在休息或處于低溫時(shí)的氧氣吸收，但我們的模型顯示，如果將所有三個(gè)因素都考慮進(jìn)去，氧氣可能會(huì)受到限制。”

新的模型比專注于休息魚類的早期模型具有更大的生態(tài)意義。韋伯克：“尋找食物，生長，繁殖或逃避捕食者都需要額外的能量，因此也需要氧氣。特別是，由于湖泊，海洋和河流變暖，魚類中較大個(gè)體的活動(dòng)將受到壓力。這將使他們應(yīng)對(duì)氣候變化的能力降低?！?/span>