Камни в ушах рыб хранят историю, как годичные кольца деревьев. Как они помогают изучать изменение климата

Рыбы имеют в ухе каменистые образования — отолиты, которые ученые могут «читать», как годичные кольца деревьев. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, позволило расшифровать химический состав этих камней, чтобы измерить, сколько энергии рыбы тратили при жизни. Эти знания могут помочь голубым тунцам пережить климатический кризис.

Влияние потепления вод

Повышение температуры для животных действует как инфляция: больше тепла означает, что больше ресурсов организма (пищи и кислорода) требуется для базовых функций (дыхания, движения), оставляя меньше энергии на рост и размножение. Однако жара влияет на всех по-разному. Животные в середине температурного диапазона своего вида могут увеличить скорость метаболизма. Те же, кто обитает на теплой границе ареала, могут быть ближе к своему энергетическому «потолку» и впасть в «энергетический долг».

Метод: фитнес-трекеры в ушах рыб

Измерить расход энергии у диких животных сложно. К счастью, метаболические реакции оставляют химические следы в организме. Отолиты — это каменистые образования в ухе рыбы. Их кольца, подобно древесным, показывают возраст.

Исследователи из Университета Саутгемптона разработали технику расшифровки химического состава отолитов:

• Различные формы (изотопы) кислорода указывают на температуру, которую испытывала рыба.
• Изотопы углерода раскрывают, насколько быстро пища преобразовывалась в энергию.

Применение к голубому тунцу

Исследование применили к атлантическому голубому тунцу. Популяции этого вида в северной Атлантике восстанавливаются после перелова в XX веке, но с разной скоростью:

• Доля взрослых рыб западного (Мексиканский залив) происхождения со временем снижается.
• Доля восточного (Средиземное море) происхождения — растет.

Исследование показало, что скорость метаболизма у молодых тунцов достигает пика при ~28°C. В более теплой воде метаболизм замедляется, что указывает на неспособность организма справляться с энергетическими затратами жизни при температуре выше 28°C.

• В Мексиканском заливе температура часто превышает 28°C, а пригодная среда обитания сокращается.
• В Средиземном море летние температуры в основном пока остаются ниже этого порога.

Это объясняет более медленное восстановление западной популяции.

Взгляд в будущее

Даже умеренные климатические прогнозы показывают, что восточная часть Средиземного моря превысит порог в 28°C в течение 50 лет. В последние два года рекордные средние температуры в регионе уже приближались к этой отметке.

По мере потепления океанов тунец может образовать новые нерестилища в ранее слишком холодных районах (например, севернее на восточном побережье США), где молодь будет подвержена риску случайного вылова (прилова).

Голубой тунец — это не только кулинарный деликатес. Он подает нам предупреждение о проблемах, с которыми столкнется морская фауна.