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普林斯顿大学新闻

随着气候变化影响繁殖时间和食物供应,达到繁殖年龄的鱼类可能会减少

普林斯顿大学(Princeton University)的研究人员称,气候变化可能正在剥夺幼鱼最重要的早期食物来源,因为它打乱了浮游植物(即浮游植物)开花和孵化的时间同步。对鱼类再生产的长期影响可能意味着可供人类食用的鱼类减少。

浮游植物在海洋环境中形成食物链的基础,将太阳能转化为植物物质。它们的繁盛为食物链上游的动物提供了重要的营养,包括许多鱼类的幼虫阶段。

研究人员最近在《全球变化生物学》(Global Change Biologythat)杂志上发表报告称,随着地球气候继续变暖,浮游植物爆发的时间已经从历史上的时间线发生了变化,比正常时间提前了。在普林斯顿环境研究所(PEI)的支持下,科学家们发现,在气候变化下,温带和极地生态系统中,浮游植物的繁盛可能会提前大约两到四周开始。这可能会给鱼类的生长带来困难,因为它们很难找到生长所需的浮游植物,并存活到成年。

“一旦小鱼利用所有的蛋黄,他们收到他们的父母,他们必须学会如何狩猎迅速——否则他们面临饥饿的威胁,”丽贝卡Asch第一作者说,生物学助理教授东卡罗莱纳大学开始担任博士后研究员在普林斯顿在大气和海洋科学的项目。

“不挨饿的幼虫是缓慢捕捉食物,也可能降低生存因为慢鱼更容易被天敌吃掉,“阿希解释说,进行相关的研究与裴教员Jorge Sarmiento普林斯顿的教授乔治·j·麦基Geoscienceand地质工程、名誉,和查尔斯股票,NOAA地球物理流体动力学实验室研究员位于普林斯顿的Forrestal校园。

鱼类在每年的“类”中发育,个体几乎同时达到成熟和繁殖年龄。如果某一年级的幼虫不能成虫,就会影响该物种未来的繁殖率,因为可供繁殖的成虫数量减少了。成年人口连续数年偏低,可能导致捕捞配额收紧,从而在依赖渔业的社区造成粮食短缺和经济困难。

利用先进的计算机模型,研究人员评估了持续变暖——由高二氧化碳排放推动——对两种不同鱼类的影响:一种是根据环境线索产卵,另一种是利用地理上确定的产卵地产卵。环境产卵者会根据温度等刺激因素改变产卵的地点,而地理产卵者(比如鲑鱼)则会回到特定的区域,比如河流、河口或珊瑚礁进行繁殖。这些不同的策略在快速变化的气候中显示出不同的成功率。

Asch说:“我们发现,与特定栖息地有着紧密联系的鱼类更容易与浮游生物繁盛发生不匹配。”“这些可能是溯河产卵的鱼类,它们总是回到同一条河产卵,或者是使用特定的育苗栖息地的鱼类,如珊瑚礁、红树林或盐沼。”

阿施说:“鱼类在繁殖过程中出现自然错时现象并不鲜见,因为它们的后代可以获得最多的食物。不同的海洋条件会影响鱼类及其食物;鱼类并不总是能把握好时机,”她说。

Asch说,鱼类的繁殖成功基于许多不同的海洋和生物因素,因此有必要进行进一步的研究。然而,营养水平之间的不匹配确实有可能对渔业产生巨大的影响,而温度似乎对鱼类的繁殖成功有着巨大的影响。

Asch和她在东卡罗莱纳大学的学生们通过研究北卡罗莱纳海岸的小鱼和浮游动物之间的不匹配,继续了这项研究。这项现实世界的研究应该为研究人员在建模中发现的全球模式提供一个具体的例子。

丽贝卡·g·阿施(Rebecca G. Asch)、查尔斯·a·斯托克(Charles A. Stock)和豪尔赫·l·萨米恩托(Jorge L. Sarmiento)合著的论文《气候变化对浮游植物繁盛与鱼类产卵物候学不匹配的影响》(Climate change on mismatches between plankton and fish spawning phenology)于5月31日发表在《全球变化生物学》(Global change Biology)上(DOI: 10.1111/gcb.14650)。这项工作由日本基金会‐Nereus项目、普林斯顿环境研究所和阿尔弗雷德·p·斯隆基金会研究奖学金项目资助。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.princeton.edu/news/2019/07/24/fewer-fish-may-reach-breeding-age-climate-change-skews-timing-reproduction-food