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隨著氣候變暖，世界上的變暖魚類正在減少。信用:馬里烏斯·馬薩拉爾/ Unsplash
（神秘的魚類地球uux.cn）據(jù)The Conversation（蒂莫西·克拉克）：魚類是脊椎動物中最多樣化的群體，從微小的正減蝦虎魚和斑馬魚到巨大的金槍魚和鯨鯊。它們通過漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖為全世界數(shù)十億人提供重要的隨著世界上的少食物，是氣候水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
但是變暖隨著棲息地變暖，世界各地的魚類魚類正在變得越來越小。例如，正減在截至2008年的隨著世界上的少40年中，北海重要的氣候商業(yè)魚類品種的大小下降了約16%,而水溫卻上升了1—2℃。據(jù)預(yù)測，變暖這種“縮小”趨勢將大大加劇全球變暖對海洋生態(tài)系統(tǒng)的魚類影響。
溫暖的正減水和較小的尺寸之間的聯(lián)系是眾所周知的，但卻鮮為人知。我們將魚放在更溫暖的水中的實(shí)驗(yàn)提供了一些重要的線索——并可能幫助我們了解如何用更小的魚為更溫暖的未來做準(zhǔn)備。
溫度-尺寸法則
在研究海水變暖對魚類的影響時(shí)，漁業(yè)是一個(gè)潛在的混淆因素，因?yàn)闈O業(yè)通常以大型魚類為目標(biāo)。從種群中移除這些較大的魚類有利于魚類的生存，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(shí)上，這可能會導(dǎo)致一種被稱為“漁業(yè)誘導(dǎo)進(jìn)化”的現(xiàn)象，即被開發(fā)的物種數(shù)量會隨著時(shí)間的推移而減少。
我們?nèi)绾螀^(qū)分氣候變暖的影響和漁業(yè)的影響？
一種方法是檢查未被漁業(yè)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(yè)開發(fā)，但在過去幾十年里，隨著環(huán)境變暖，它們的數(shù)量減少了。
另一種方法是在受控條件下檢查魚類，通過控制水溫和研究對魚類大小的影響。這樣的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)魚被保存在溫暖的條件下時(shí)，它們的體型確實(shí)會變小，這種趨勢如此普遍，以至于被命名為“溫度-體型法則”。
我們也知道較小的魚產(chǎn)生的后代相對較少。如果魚類數(shù)量減少，以重量為基礎(chǔ)的捕撈配額將會捕獲更多的個(gè)體魚。
所以萎縮的魚意味著每條魚會有更少的后代，更多的魚被捕獲。這可能會產(chǎn)生重大的生態(tài)和商業(yè)影響。
供求
溫暖的水意味著更小的魚，但是為什么呢？
目前最流行的理論認(rèn)為，原因是由于魚類需要多少氧氣(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于身體的其他部分。一旦魚長到一定的體型，它的鰓只能提供足夠的氧氣來維持身體的運(yùn)轉(zhuǎn)——沒有剩余的氧氣來生長。
這和變暖有什么關(guān)系？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(dá)到其生長的極限，導(dǎo)致了溫度-尺寸法則。
這一“氧錯配”理論在全球科學(xué)家中引發(fā)了激烈的爭論，很大程度上是因?yàn)闆]有足夠的數(shù)據(jù)來證實(shí)或反駁它。
氧氣供應(yīng)可以滿足需求
為了獲得一些數(shù)據(jù)，我們進(jìn)行了長期的實(shí)驗(yàn)，將魚放在比平時(shí)更溫暖的水環(huán)境中。我們還嘗試提供額外的氧氣，看看是否有利于它們的生長。
我們定期進(jìn)行代謝測量，并量化魚的鰓表面積，以了解它們?nèi)绾螌⑺械难鯕廨斔偷襟w內(nèi)。
我們的結(jié)果表明“氧錯配”理論不成立。雖然魚的新陳代謝確實(shí)會隨著水溫的升高而增加，但我們發(fā)現(xiàn)隨著魚的體型增大，魚鰓的生長足以跟上氧氣需求的增加。
那么，為什么隨著氣候變暖，魚類數(shù)量在減少呢？
繁衍后代是關(guān)鍵嗎？
我們知道，魚類在溫暖的環(huán)境中往往生長得更快，達(dá)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(dǎo)到繁殖而不是進(jìn)一步生長。
這方面的證據(jù)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?yàn)闉a湖從附近的核電廠接收溫暖(無污染)的水。
溫暖瀉湖中的魚類生長更快，達(dá)到生殖成熟的時(shí)間更早，然后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(fā)現(xiàn)表明需要更集中的研究注意力。
魚不可能永遠(yuǎn)萎縮下去
隨著我們對溫度和魚的大小之間的關(guān)系了解的增加，我們也想知道我們是否能對此做些什么。
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(gè)體繞過溫度-大小規(guī)則，較少受到氣候變暖的影響。我們發(fā)現(xiàn)個(gè)體魚之間有很大的差異，但是我們不知道這種差異如何應(yīng)用于未來的魚類種群。
隨著我們工作的繼續(xù)，我們也展望未來，思考對魚類和依賴它們的產(chǎn)業(yè)的影響。
魚不可能永遠(yuǎn)萎縮。為了維持一個(gè)可生存的種群，每個(gè)物種都必須達(dá)到一個(gè)最小的規(guī)模。
如果物種在特定地點(diǎn)達(dá)到特定的溫度極限，它們將無法繁殖，并將在這些地點(diǎn)停止生存。如果它們的整個(gè)棲息地變得過于溫暖，這個(gè)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(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)性至關(guān)重要。我們量化和預(yù)測影響的努力將幫助資源管理者和行業(yè)為與氣候相關(guān)的破壞做好準(zhǔn)備。