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大洋酸化对找食性鱼类有利,珊瑚鱼生活在高中

来源:http://www.17930ip.com 作者:威尼斯城所有登入网址 时间:2020-03-01 14:54

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一份新的研究表明,在二氧化碳浓度较高海域的珊瑚礁上生活的鱼类比在正常珊瑚礁上生活的鱼类更难以觉察到捕食者的气味。这项新的研究首次分析了二氧化碳渗入海洋后对鱼类造成的感觉障碍,其中PH值近似于气候预测模型预测的21-22世纪之交海水表面的PH值。亚特兰大乔治亚理工学院生物学助理教授DanielleDixson表示,这些结果证实了实验室的研究结果。实验室饲养在含有二氧化碳水体的鱼类组与二氧化碳浓度较高海域珊瑚礁上采集到的鱼类组没有什么不同。

正如相机镜头成为焦点一样,今天发表的最新研究更加深刻地理解了海洋酸化对珊瑚鱼行为的影响,为其当前和近期的生存带来了可喜的结果。

澳大利亚詹姆斯库克大学PhilipMunday是该研究的主要完成人。该研究受到澳大利亚海洋科学研究所支持,并且得到美国国家地理杂志和澳大利亚研究理事会的赞助。

由于气候变化,海洋中的化学变化导致更加酸性的环境,被称为海洋酸化(OA)。在实验室环境中,这些变化已被证明会导致受影响鱼类的一系列危险行为,一些鱼类无法有效逃离其翅膀的敌人。

据政府间气候变化专门委员会解释称,正常海表水PH值约为8.14。该研究检测了巴布亚新几内亚海域二氧化碳渗入形成的所谓“冒泡珊瑚礁”上生活的鱼类,该海域PH平均值为7.8。随着温室气体的排放,气候模型预测到2100年海表水PH值也将达到7.8。以前的研究推断,在酸性水体中如果鱼类能够通过改变体内碳酸氢盐水平发挥其组织的缓冲作用,那么海洋酸化将不会伤害鱼类。

但是,当研究人员重新校准实验以调整溶解二氧化碳(CO2)(OA的主要化学驱动因素)浓度的自然日变化时,他们发现鱼的影响比以前认为的要小。

MundayDixson是在实验室中阐明鱼类感觉系统受海洋酸化环境影响的第一人。Dixson称,鱼类有嗅觉但不能分辨化学气味。二氧化碳释放到大气中然后溶入海洋使海水的PH值偏低,酸性水质扰乱了鱼类神经系统的GABA-A受体从而影响鱼类的行为。神经递质GABA-A存在于大多数海洋有机体中,当GABA-A停止工作时,神经元也会相应停止活动。对珊瑚礁栖息地的研究发现,二氧化碳诱导鱼类行为发生改变与这项新研究的结果相似。

珊瑚鱼生活的浅水栖息地可以在一天中体验水化学中的大量自然波动,詹姆斯库克大学ARC珊瑚礁研究卓越中心(CoralCoE)的资深作者Philip Munday教授解释说。

新环境下生活的鱼类比正常珊瑚礁生活的鱼类被捕食的数量增加了5倍。正常水域的鱼可以闻到另外一条掠食性鱼类的气味并会避开含有这种气味的水域。而在Dixson的实验室研究中,没有酸化的水体中,鱼类会选择生活在正常水体中而不是在带有捕食者气味的水体中。然而,在二氧化碳酸化的水体中鱼类选择在带有捕食者气味的水体中游动一段时间。将生活在二氧化碳渗入水域的幼鱼带到船上检测发现,它们与实验室同等二氧化碳水平中生活的幼鱼具有相同的捕食者感觉障碍。

例如,珊瑚礁上的二氧化碳含量通常比白天低得多。

生活在冒泡珊瑚礁的鱼类也很“大胆”。在一次实验中,研究组人员检测鱼类离开栖息地会游多远,然后人为干扰将鱼类送回原栖息地。有二氧化碳渗入水域的鱼类组至少比对照鱼类组离开栖息地的速度快6倍。尽管高浓度二氧化碳对鱼类行为造成严重影响,但在二氧化碳渗入的珊瑚礁和在正常的珊瑚礁上生活鱼类的物种丰度、物种结构和相对丰度的差异不大。正常珊瑚礁和二氧化碳渗入的珊瑚礁上生活的鱼类新陈代谢是一样的。在这点上,实验发现二氧化碳仅影响鱼类的行为。研究人员发现,二氧化碳渗入的珊瑚礁比正常珊瑚礁附近生活的大型掠食性鱼类的数量少些,这正好抵消由于鱼类行为异常而增加的死亡率。

我们的数据表明,水化学中这些天然的日常变化足以为鱼类提供恢复期,降低其对更高二氧化碳水平的敏感性,该研究的第一作者,詹姆斯库克大学博士生Michael D. Jarrold说。 。

该研究今天发表在科学报告上,利用詹姆斯库克大学和澳大利亚海洋科学研究所国家海洋模拟器(SeaSim)的最先进设施来模拟珊瑚礁环境的自然条件。

这是第一次在实验室环境中复制这些动态自然条件,以测试它们对珊瑚礁鱼类行为的潜在影响,Jarrold先生解释说。

我们对我们发现的东西感到非常兴奋,他补充道。我们的研究结果为未来的珊瑚鱼种群提供了更高的乐观程度。

以前的OA研究主要使用稳定的开放海洋条件来指导实验设计。

从广义上讲,与对照组相比,此类研究报告减少了反捕食者的反应,Munday教授说。

这种异常行为可能会对鱼群造成重大的生态后果,他解释说。

研究人员精确控制环境变量的复杂组合的能力对于实现这一突破至关重要,这些环境变量是精确模拟自然发生和人类影响的水条件所必需的。

通过在我们的指尖,以及特别熟练的团队做出了大量努力了世界上最先进的实验海洋技术,SeaSim能够重现自然的每日CO2礁石上发现的周期,克雷格汉弗莱,合着者说澳大利亚海洋科学研究所SeaSim区经理。

我们很高兴能参与这种奇妙而新奇的研究。

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