Крупная рыба страдает от нехватки кислорода в теплой воде больше, чем мелкая

Крупные виды рыб более подвержены кислородному голоданию в прогревающейся воде по сравнению с мелкими. Это же относится к рыбам с крупными клетками. К такому выводу пришли исследователи из Университета Радбауда. Кроме того, морские рыбы менее устойчивы к воде с низким содержанием кислорода, чем пресноводные. Эти данные помогут предсказать, какие водные виды находятся в группе риска из-за изменений среды обитания, вызванных глобальным потеплением и деятельностью человека. Исследование будет опубликовано в журнале Global Change Biology 25 июля.

Снижение уровня растворенного кислорода — серьезная проблема для рыб и других водных организмов. Уровень кислорода падает из-за нагрева воды в результате изменения климата и усиления загрязнения. Общие биологические закономерности могут указать, какие признаки рыб являются полезными или вредными при изменении условий среды. «Как только мы определим эти закономерности для рыб, мы сможем в конечном итоге предсказать, какие виды рыб наиболее подвержены риску из-за изменений окружающей среды», — говорит исследователь Вилко Верберк.

Крупные и мелкие клетки

Среди биологов ведутся оживленные дебаты о роли кислорода в чувствительности рыб к потеплению воды. «Многие кислородные гипотезы яростно обсуждаются. Проблема в том, что различные эффекты смешиваются. Например, некоторые исследования изучают, как рыбы реагируют на уровень кислорода в воде, но не учитывают температуру воды или размер рыбы. В результате сообщаемые закономерности оказываются разнородными», — поясняет Верберк.

Верберк и его коллеги систематически разделили различные эффекты и собрали данные о толерантности к дефициту кислорода у 195 видов рыб, чтобы разрешить этот спор. Анализ данных показал, что более крупные рыбы более чувствительны к кислородному стрессу, но только в теплой воде. В холодной воде эффект обратный.

Исследователи обнаружили аналогичный эффект у рыб с относительно крупными клетками. «Многие думают, что все виды животных имеют одинаковый размер клеток, но у некоторых животных клетки крупные, а у других — мелкие, даже в пределах одного вида. Мелкие клетки имеют много преимуществ, особенно в теплой воде. Например, у них относительно больше площадь мембраны, которая необходима для поглощения кислорода из окружающей среды».

Пресная и соленая вода

Кроме того, исследователи обнаружили различия между пресноводными и морскими рыбами. «Слишком часто научные исследования сравнивают только морскую и наземную жизнь. Действительно, пресноводные виды иногда объединяют с наземными. Это упущенная возможность, потому что учет этих различий может значительно повысить наше понимание воздействия изменения климата на окружающую среду».

Согласно исследованию, пресноводные рыбы, по-видимому, более устойчивы к воде с низким содержанием кислорода, чем морские. «Объяснение, вероятно, связано с различным эволюционным давлением отбора на пресноводных рыб. В океане температура относительно стабильна, а 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».