Более крупные рыбы с большей вероятностью будут испытывать дефицит кислорода при нагревании воды, чем более мелкие виды. То же самое относится и к рыбам с крупными клетками, отмечают исследователи из Университета Радбауд в своем последнем исследовании. Кроме того, морские рыбы менее терпимы к обедненной кислородом воде, чем пресноводные рыбы. Основываясь на этих выводах, исследователи в конечном итоге стремятся предсказать, какие водные виды подвергаются риску из-за изменений в их среде обитания, вызванных глобальным потеплением и деятельностью человека.
Снижение уровня растворенного кислорода представляет собой серьезную проблему для рыб и других водных организмов. Уровень кислорода снижается, потому что вода нагревается из-за изменения климата и становится все более загрязненной. Общие биологические правила могут сказать нам, какие свойства рыб полезны или вредны при изменении условий окружающей среды.
«Как только мы определили эти правила для рыб, — говорит исследователь Вилко Верберк, — мы можем в конечном итоге предсказать, какие виды рыб подвергаются наибольшему риску изменения окружающей среды».
Среди биологов ведутся оживленные споры о роли кислорода в чувствительности рыб к воде, подверженной нагреванию.
«Многие кислородные гипотезы ведут ожесточенные споры. Проблема в том, что различные эффекты свалены в одну кучу. Например, некоторые исследования изучают, как рыбы реагируют на уровень кислорода в воде, но не учитывают температуру воды или размер рыба. В результате сообщаемые закономерности изменчивы», — объясняет Верберк.
Верберк и его коллеги систематически разделили различные эффекты и собрали данные о толерантности к недостатку кислорода у 195 рыб, чтобы решить эту дискуссию. При анализе данных они увидели, что более крупные рыбы более чувствительны к кислородному стрессу, но только в теплой воде. Когда вода холодная, эффект обратный.
Исследователи наблюдали аналогичный эффект у рыб с относительно крупными клетками. «Многие думают, что все виды животных имеют одинаковый размер клеток, но у одних животных клетки большие, а у других — маленькие, даже в пределах одного вида. Наличие маленьких клеток дает много преимуществ, особенно в теплой воде. Например, маленькие клетки имеют относительно большую площадь мембраны, которая необходима для поглощения кислорода из окружающей среды».
Кроме того, исследователи обнаружили различия между пресноводными и морскими рыбами.
«Слишком часто научные исследования сравнивают только морскую и наземную жизнь. Действительно, пресноводные виды иногда смешивают с наземными видами. Это упущенная возможность, потому что учет этих различий может значительно улучшить наше понимание воздействия изменения климата на окружающую среду».
Согласно исследованию Верберка и его коллег, пресноводные рыбы более терпимы к обедненной кислородом воде, чем морские рыбы.
«Объяснение, вероятно, связано с различным давлением отбора на пресноводных рыб в течение их эволюционной истории. В океане температура относительно стабильна, но в пресной воде рыбы чаще сталкиваются с более высокими температурами. Колебания уровня кислорода также больше в реках и особенно в озерах, например, из-за наличия водорослей».
