隨著氣候變暖，世界上的魚類正在減少

隨著氣候變暖，世界上的魚類正在減少。信用:馬裏烏斯·馬薩拉爾/ Unsplash
（神秘的地球uux.cn）據The Conversation（蒂莫西·克拉克）：魚類是脊椎動物中最多樣化的群體，從微小的蝦虎魚和斑馬魚到巨大的金槍魚和鯨鯊。它們通過漁業和水產養殖為全世界數十億人提供重要的食物，是水生生態係統的重要組成部分。
但是隨著棲息地變暖，世界各地的魚類正在變得越來越小。例如，在截至2008年的40年中，北海重要的商業魚類品種的大小下降了約16%,而水溫卻上升了1—2℃。據預測，這種“縮小”趨勢將大大加劇全球變暖對海洋生態係統的影響。
溫暖的水和較小的尺寸之間的聯係是眾所周知的，但卻鮮為人知。我們將魚放在更溫暖的水中的實驗提供了一些重要的線索——並可能幫助我們了解如何用更小的魚為更溫暖的未來做準備。
溫度-尺寸法則
在研究海水變暖對魚類的影響時，漁業是一個潛在的混淆因素，因為漁業通常以大型魚類為目標。從種群中移除這些較大的魚類有利於魚類的生存，這些魚類成熟迅速，在較小的年齡繁殖。
這種早熟的特性可以通過魚代傳遞。事實上，這可能會導致一種被稱為“漁業誘導進化”的現象，即被開發的物種數量會隨著時間的推移而減少。
我們如何區分氣候變暖的影響和漁業的影響？
一種方法是檢查未被漁業捕撈的魚類的體型趨勢。例如，法國河流中的幾種魚類沒有被漁業開發，但在過去幾十年裏，隨著環境變暖，它們的數量減少了。
另一種方法是在受控條件下檢查魚類，通過控製水溫和研究對魚類大小的影響。這樣的實驗表明，當魚被保存在溫暖的條件下時，它們的體型確實會變小，這種趨勢如此普遍，以至於被命名為“溫度-體型法則”。
我們也知道較小的魚產生的後代相對較少。如果魚類數量減少，以重量為基礎的捕撈配額將會捕獲更多的個體魚。
所以萎縮的魚意味著每條魚會有更少的後代，更多的魚被捕獲。這可能會產生重大的生態和商業影響。
供求
溫暖的水意味著更小的魚，但是為什麽呢？
目前最流行的理論認為，原因是由於魚類需要多少氧氣(以維持其身體的新陳代謝)和它能獲得多少氧氣(通過鰓)之間的不匹配。
理由是魚鰓的生長速度不同於身體的其他部分。一旦魚長到一定的體型，它的鰓隻能提供足夠的氧氣來維持身體的運轉——沒有剩餘的氧氣來生長。
這和變暖有什麽關係？爭論的下一步是說魚在溫暖的水中會消耗更多的氧氣——但是它們的鰓不會變大。因此，魚類在較小的尺寸下達到其生長的極限，導致了溫度-尺寸法則。
這一“氧錯配”理論在全球科學家中引發了激烈的爭論，很大程度上是因為沒有足夠的數據來證實或反駁它。
氧氣供應可以滿足需求
為了獲得一些數據，我們進行了長期的實驗，將魚放在比平時更溫暖的水環境中。我們還嚐試提供額外的氧氣，看看是否有利於它們的生長。
我們定期進行代謝測量，並量化魚的鰓表麵積，以了解它們如何將水中的氧氣輸送到體內。
我們的結果表明“氧錯配”理論不成立。雖然魚的新陳代謝確實會隨著水溫的升高而增加，但我們發現隨著魚的體型增大，魚鰓的生長足以跟上氧氣需求的增加。
那麽，為什麽隨著氣候變暖，魚類數量在減少呢？
繁衍後代是關鍵嗎？
我們知道，魚類在溫暖的環境中往往生長得更快，達到生殖成熟的年齡更早，體型更小。有可能一旦魚類開始繁殖，能量就被引導到繁殖而不是進一步生長。
這方麵的證據來自生活在瑞典瀉湖中的魚類種群，這讓我們看到了更溫暖的未來，因為瀉湖從附近的核電廠接收溫暖(無汙染)的水。
溫暖瀉湖中的魚類生長更快，達到生殖成熟的時間更早，然後它們往往比生活在鄰近較冷水道中的同類更早死亡，體型也更小。俗話說“生得快，死得早”。
雖然這一想法似乎有廣泛的適用性，但一些相互矛盾的發現表明需要更集中的研究注意力。
魚不可能永遠萎縮下去
隨著我們對溫度和魚的大小之間的關係了解的增加，我們也想知道我們是否能對此做些什麽。
在我們的最新研究中，我們探索了同一物種的不同魚類之間的生長率差異。
我們想知道的一件事是，特定的生理特征是否可以讓一些個體繞過溫度-大小規則，較少受到氣候變暖的影響。我們發現個體魚之間有很大的差異，但是我們不知道這種差異如何應用於未來的魚類種群。
隨著我們工作的繼續，我們也展望未來，思考對魚類和依賴它們的產業的影響。
魚不可能永遠萎縮。為了維持一個可生存的種群，每個物種都必須達到一個最小的規模。
如果物種在特定地點達到特定的溫度極限，它們將無法繁殖，並將在這些地點停止生存。如果它們的整個棲息地變得過於溫暖，這個物種就會滅絕。
隨著未來氣候變暖、變得更加極端，這些對較小魚類和不斷變化的熱棲息地的考慮將對漁業和水產養殖業的可持續性至關重要。我們量化和預測影響的努力將幫助資源管理者和行業為與氣候相關的破壞做好準備。

(责任编辑：費翔)