魚兒怎麼在世界最熱的水域中生存?科學家揭示其獨特策略

由紐約大學阿布扎比分校和夏威夷海洋生物學研究所共同領導的研究團隊,發現生活在阿拉伯海灣極端高溫水域的珊瑚礁魚類,採取了意想不到的生存策略。研究表明,這些魚類不僅能適應極端溫度,還能保持高效的氧氣供應,這挑戰了傳統的理論預測。

波斯/阿拉伯灣和阿曼灣的最大海面溫度熱點圖地圖顯示了緯度和經度以及研究地點,分別用深橙色和藍色圓圈表示。(圖/《自然通訊》)
波斯/阿拉伯灣和阿曼灣的最大海面溫度熱點圖地圖顯示了緯度和經度以及研究地點,分別用深橙色和藍色圓圈表示。(圖/《自然通訊》)

這些魚類展示了驚人的適應能力,包括改變代謝和游泳能力,以應對阿拉伯海灣的高溫環境。研究結果顯示,這些魚類並未如理論預測般因代謝氧氣供應的限制而體型縮小,反而能在高溫下維持高效的氧氣供應,繼續保持良好的性能。

能在高溫下維持高效氧氣供應

能量需求是個體每天生存所需的總卡路里,包括游泳覓食和繁殖等基本活動。而能量獲取是個體從食物中獲得的最大卡路里。圖表的X軸是個體的質量(體重),Y軸表示能量需求和能量獲取的比率。如果比率小於1(綠色區域),表示能量需求低於能量獲取,有能量盈餘。如果比率大於1(白色區域),表示能量需求高於能量獲取,有能量赤字。<br>紅色區域是過渡區,表示開始需要應對措施的點,例如改變飲食習慣。隨著溫度上升(藍色、橙色和紅色線),個體需要更多能量,但他們能獲取的能量卻不夠,這會導致體重減少。箭頭表示在高溫下預期的最大質量減少。紅色過渡區域的寬度可能會隨質量和不同物種的覓食方式而變化。(圖/《自然通訊》)
能量需求是個體每天生存所需的總卡路里,包括游泳覓食和繁殖等基本活動。而能量獲取是個體從食物中獲得的最大卡路里。圖表的X軸是個體的質量(體重),Y軸表示能量需求和能量獲取的比率。如果比率小於1(綠色區域),表示能量需求低於能量獲取,有能量盈餘。如果比率大於1(白色區域),表示能量需求高於能量獲取,有能量赤字。
紅色區域是過渡區,表示開始需要應對措施的點,例如改變飲食習慣。隨著溫度上升(藍色、橙色和紅色線),個體需要更多能量,但他們能獲取的能量卻不夠,這會導致體重減少。箭頭表示在高溫下預期的最大質量減少。紅色過渡區域的寬度可能會隨質量和不同物種的覓食方式而變化。(圖/《自然通訊》)

這一發現挑戰了當前有關暖化海洋會導致魚類體型縮小的普遍觀點。研究團隊提出,魚類體型縮小和其生存能力,可能與能量獲取與需求之間的不平衡更為相關。

研究比較了生活在阿拉伯海灣高溫水域的兩種魚類(Lutjanus ehrenbergii 和 Scolopsis ghanam)與生活在較涼爽的阿曼灣相似年齡的魚類,發現這些魚類在高溫下展現了更強的適應性。

紐約大學阿布扎比分校的約翰·伯特教授表示:「這些發現表明,一些魚類比我們之前認為的更具氣候變化適應性,並幫助解釋為何在高溫下較小的個體更具演化優勢。」這對我們理解在持續變暖的世界中,海洋生物多樣性的未來具有重要意義。

研究發表在《自然通訊》期刊上,為我們理解全球變暖對海洋生態系統的影響提供了新的見解。

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圖片來源:nature communications cc By 4.0 

參考論文:
1.Impacts of ocean warming on fish size reductions on the world’s hottest coral reefs nature communications

延伸閱讀:

1.小型海洋世界的「熱液系統」或能支持生命:太空探索的新希望