Подтверждена связь размера жабр и потребления кислорода у рыб
Новое исследование показывает, что противоречия, ошибочно связываемые с Теорией кислородного ограничения жабр (GOLT), вызваны изменениями в развитии отдельных рыб и экспериментальными ошибками. Эта теория объясняет влияние потребления кислорода на рост рыб.
В статье, опубликованной в журнале Fishes, исследователи из инициативы Sea Around Us (Университет Британской Колумбии) и Лейденского университета использовали данные по 33 видам рыб. Они подтвердили, что небольшие различия между ростом потребления кислорода и увеличением площади поверхности жабр не опровергают принципы GOLT.
Суть теории GOLT
- Теория утверждает, что по мере роста рыбы её жабры не успевают за растущими потребностями в кислороде, что и ограничивает максимальный размер.
- Причина: жабры — это двумерные поверхности (растут в длину и ширину), а тело рыбы — трёхмерное (растёт в длину, ширину и глубину).
- Следовательно, у более крупной рыбы относительно меньше площадь поверхности жабр, и они поставляют меньше кислорода на единицу массы.
Методология и выводы
Доктор Даниэль Паули и доктор Йоханнес Мюллер провели серию расчётов для 33 видов, чтобы оценить, как потребление кислорода и общая площадь жабр масштабируются с размером тела.
- Ранее считалось, что если эти показатели не строго пропорциональны, теория GOLT неверна.
- Новое исследование показывает, что обнаруженные небольшие различия
объясняются:
- Изменениями в росте и функции жабр в процессе развития особи.
- Различиями в скорости диффузии кислорода из воды в кровь (зависит от среды обитания).
- Случайными ошибками и несоответствиями при сборе данных.
Ключевой результат: Несмотря на различия в отдельных наборах данных, не было обнаружено значительного несоответствия между скоростью потребления кислорода и ростом жабр. Общая площадь жабр остаётся основным фактором, определяющим доступность кислорода и, следовательно, рост рыб.
Важность для экосистем
По словам исследователей, понимание этих процессов критически важно в условиях глобального потепления и деоксигенации океана, поскольку рост рыб напрямую влияет на функционирование экосистем и управление рыболовством.