Крупные теплокровные рыбы, такие как акулы и тунцы, обязаны своим доминирующим положением способностью сохранять тепло собственного тела, но за это преимущество приходится платить. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, этим мезотермным видам требуется почти в 4 раза больше энергии, чем другим рыбам, и по мере потепления океанов их способность вырабатывать тепло быстрее, чем они его теряют, может привести к тому, что эти и без того уязвимые виды окажутся на грани вымирания.
Небольшая часть видов рыб, таких как тунец и некоторые виды акул, в ходе эволюции выработала способность сохранять метаболическое тепло в организме — эта стратегия известна как мезотермия. Она позволяет улучшить физиологические возможности этих видов. Однако, несмотря на то, что благодаря своим преимуществам такие виды доминируют в качестве главных хищников в океане, поддержание повышенной температуры тела и высокой активности требует значительных энергетических затрат. Тем не менее энергетика теплокровных мезотермных организмов, которые могут оказывать существенное влияние на морские пищевые сети, изучена недостаточно, особенно в условиях быстрого потепления океана.
Чтобы восполнить этот пробел, Николас Пейн и его коллеги разработали метод оценки основного обмена веществ у рыб путем анализа теплообмена меченых особей и сопоставления полученных результатов с опубликованными данными о дыхании этого вида. Это позволило Пейну собрать полный набор данных, охватывающий практически весь спектр размеров рыб — от микроскопических личинок до огромных трехтонных акул, — авторы изучили широкий диапазон температур в океане как для пойкилотермных, так и для гомойотермных организмов.
Затем, используя эту базу данных, авторы оценили, как размер тела, температура окружающей среды и физиологические особенности, связанные с сохранением тепла, влияют на потребность в энергии. Результаты показывают, что гомойотермным рыбам требуется почти в 4 раза больше энергии, чем их холоднокровным сородичам. Высокие энергетические затраты, вероятно, ограничивали размер тела и способствовали вымиранию как ныне живущих, так и вымерших видов.
Кроме того, анализ выявил несоответствие между выработкой и потерей тепла, при котором скорость выработки тепла увеличивается быстрее, чем скорость его потери, по мере роста рыб. Это означает, что более крупные мезотермные рыбы становятся все более теплокровными. По мнению авторов, это создает «ситуацию перегрева», которая может объяснить, почему такие виды чаще встречаются в более прохладных, глубоких или высокоширотных водах. Однако по мере того, как более прохладные воды нагреваются из-за изменения климата, крупные мезотермные рыбы, многие из которых и без того уязвимы и находятся под серьёзной угрозой из-за чрезмерного вылова, сталкиваются с растущими энергетическими потребностями и значительным риском перегрева, что повышает вероятность их вымирания.
[Фото: Freepik.com]
