Zmiany klimatyczne powodują ocieplenie światowych oceanów i siedlisk słodkowodnych, co ma poważne konsekwencje dla biochemii i wzrostu ryb.

Naukowcy pokazują w nowym badaniu, w jaki sposób cieplejsza woda niż ryba działa jak agresor, wpływając na wewnętrzne procesy biochemiczne i zmuszając ryby do zaprzestania wzrostu w mniejszych rozmiarach niż normalnie w optymalnych warunkach siedliskowych.

Jak cieplejsza woda wpływa na biochemię ryb

Badanie, opublikowane w czasopiśmie Sea Around Us, wyjaśnia, w jaki sposób proces zwany „denaturacją białka” nasila się, gdy wody, w których żyją ryby, nagrzewają się, czytamy w Phys.org.

Denaturacja białek ma miejsce, gdy białka, które są podstawowymi składnikami komórek i tkanek żywych organizmów, tracą swoją pierwotną strukturę w wyniku przerwania słabych ogniw, które utrzymują ich złożony kształt – co jest powszechnym, spontanicznym zjawiskiem w większości żywych organizmów.

Ciepło jest jedną z przyczyn takich zakłóceń, ponieważ zwiększa ruch cząsteczek wody i białek w komórkach, powodując ich zderzenia i utratę kształtu białek.

Im silniejsze wstrząsy i im więcej białek traci swój kształt, tym cieplejsze jest otaczające je środowisko.

Jest to znane jako proces „denaturacji”.

Białka, które utraciły swój kształt, nie mogą pełnić przypisanej im funkcji i dlatego muszą być ponownie syntetyzowane, aby organizm się nie rozpadł.

Proces resyntezy białek przyspiesza metabolizm ryb, co wymaga większej ilości tlenu do utrzymania funkcji organizmu. Produkcja ATP i nowych białek wymaga obecności tlenu.

Problem polega na tym, że cieplejsze wody mają mniej tlenu. Tak więc ryby z trudem łapią „powietrze”, aby móc utrzymać swoje funkcje organizmu, ale tlenu jest mało.

Jak cieplejsza woda wpływa na wzrost ryb

Badanie pokazuje również, jak cieplejsza woda wpływa na wzrost ryb. W miarę jak ryby rosną, więcej białek ulega denaturacji. Kiedy tempo denaturacji i syntezy nowych białek zrównuje się, wtedy przestają rosnąć, podaje OECD.

Problem polega na tym, że gdy woda wokół nich jest cieplejsza niż zwykle, proces tworzenia nowych białek nie może nadążyć za przyspieszonym tempem denaturacji spowodowanym ciepłem, więc ryby muszą przestać rosnąć na wcześniejszym etapie, aby oba procesy mogły się zrównoważyć na zewnątrz.

Naukowcy stwierdzili, że zjawisko to zaobserwowano u wielu gatunków ryb na całym świecie, zwłaszcza w regionach o klimacie umiarkowanym, gdzie oczekuje się znacznego wzrostu temperatury wody z powodu zmian klimatycznych.

Twierdzą, że zjawisko to ma istotne implikacje dla ekologii ryb i zarządzania rybołówstwem, ponieważ może wpływać na dynamikę populacji ryb, interakcje troficzne, sieci pokarmowe i potencjał połowowy.

Ponadto uważają, że zjawisko to może mieć ewolucyjne konsekwencje dla adaptacji ryb do zmieniających się środowisk.

Naukowcy uważają jednak, że potrzebne są dalsze badania, aby zrozumieć, w jaki sposób różne gatunki ryb radzą sobie z cieplejszymi wodami i jak mogą dostosować swoją fizjologię i zachowanie, aby złagodzić negatywne skutki zmian klimatu.

Inne skutki zmian klimatu dla ryb

Badanie  podkreśla również inne skutki zmian klimatu dla ryb, które wykraczają poza biochemię i wzrost. Niektóre z tych efektów to:

•  Zmiana klimatu może zmienić wzorce rozmieszczenia i migracji gatunków ryb, które poszukują optymalnych siedlisk termicznych lub śledzą zmiany w dostępności zdobyczy. Może to skutkować zmianami w składzie gatunkowym, ekspansją lub kurczeniem się zasięgu, inwazjami lub wymieraniem.
•  Może wpływać na sukces reprodukcyjny i przeżywalność gatunków ryb, wpływając na takie czynniki, jak czas tarła, rozwój jaj, rozprzestrzenianie się larw, rekrutacja i śmiertelność. Może to skutkować zmianami w wielkości populacji, strukturze wiekowej i różnorodności genetycznej.
•  Może zwiększać ekspozycję i podatność gatunków ryb na choroby, pasożyty i patogeny, wpływając na ich układ odpornościowy lub tworząc sprzyjające warunki do przenoszenia chorób. Może to skutkować zmniejszoną sprawnością, zwiększoną śmiertelnością lub wybuchem epidemii.
•  Zmiana klimatu może zaostrzyć wpływ innych stresorów wywołanych przez człowieka na gatunki ryb, takich jak przełowienie, degradacja siedlisk, zanieczyszczenie i gatunki inwazyjne, zmniejszając ich odporność lub zdolność adaptacyjną. Może to skutkować skumulowanymi lub synergicznymi efektami, które zagrażają ich przetrwaniu lub regeneracji.

Opracowanie: irme.pl