Морское хищничество наиболее интенсивно в теплых водах; Это может изменить океанские сообщества с изменением климата

Спинорог — член группы рыб, известных как ненасытные хищники — плавает перед доской, которая ранее находилась в клетке в течение 10 недель и недавно подверглась нападению хищников в Арраял-ду-Кабо, Бразилия. Предоставлено: Смитсоновский институт.

Чем жарче океан, тем голоднее океан — по крайней мере, с точки зрения хищников-рыб. В новом полевом исследовании, опубликованном в Интернете 9 июня в наукУченые Смитсоновского института обнаружили следы хищников в вершинах Атлантического и Тихого океанов при более высоких температурах. Эффекты варьируются, чтобы изменить другую жизнь в океане, потенциально нарушив баланс, который существовал в течение тысяч лет.

«Потребовались тысячи лет, чтобы достичь этого состояния, а затем внезапно мы повышаем температуру с гораздо большей скоростью», — сказала Джилл Эштон, ведущий автор отчета и морской биолог из Смитсоновского центра исследований окружающей среды (SERC). ). . «И мы действительно не знаем последствий этого повышения температуры».

Предыдущие исследования показали, что хищники более активны в тропиках, где более высокие температуры, как правило, увеличивают метаболизм животных. Но эмпирические данные небольших исследований противоречивы. И в нескольких исследованиях была предпринята попытка определить центральный вопрос о том, как сообщества жертв будут реагировать на повышенное давление, что может предвещать, как будет выглядеть более теплый океан в будущем.

«Более теплые воды, как правило, благоприятствуют животным на вершине пищевой цепи, которые становятся более активными и нуждаются в большем количестве пищи — и именно их добыча расплачивается за эту возросшую активность», — сказал соавтор Эммет Даффи, директор Глобального исследования Смитсоновского института. Сеть морских обсерваторий Земли. (МаринГЕО). Это говорит о том, что повышение уровня моря может вызвать серьезные сдвиги в жизни уязвимых местообитаний на морском дне.







Спинорог и рыба-фугу поедают морских беспозвоночных на панели, открытой для хищников, во время предыдущего эксперимента с использованием аналогичных сообществ в Панама-Сити. Кредит: под редакцией Мишеля Репетто. Скриншоты Freestone et al. 2021 архив

Отслеживание хищничества от полюса до полюса

Новое исследование получило одно из самых больших просмотров на сегодняшний день. Международная команда под руководством Смитсоновского института и Университета Темпл координировала работу партнеров на 36 объектах, расположенных на атлантическом и тихоокеанском побережьях Америки. Участки простирались от Аляски на севере до Огненной Земли на оконечности Южной Америки. На каждом участке исследователи проводили одни и те же три эксперимента на хищниках и жертвах.

Для первого эксперимента они отслеживали общую активность хищников с помощью «шариков кальмара». Шарики из кальмара, разработанные Даффи и командой MarineGEO, похожи на шарики для пирожных из кофейни. Ученые прикрепляют кусок сушеного кальмара — стандартную приманку, которую можно использовать где угодно, — к колышку и оставляют под водой, чтобы привлечь рыбу. Через час ученые проверили, сколько шариков кальмара съели. Результаты подтвердили их подозрения: в более теплых местах хищничество было более интенсивным; В холодных водах (ниже 68 градусов по Фаренгейту) хищничество сократилось почти до нуля.

«Этот порог температуры представляет собой экологический переломный момент в этих прибрежных морских экосистемах, выше которого интенсивность хищничества возрастает», — сказала Эми Фристон, соавтор и доцент биологии Университета Темпл. «С изменением климата большее количество прибрежных вод преодолеет этот переломный момент или станет еще хуже, коренным образом изменив функционирование этих экосистем».

По мере того, как океан нагревается, хищники берут верх над голодом.

Дайвер Нестор Ортис из CONICET рядом с экспериментом в Пуэрто-Мадрине, Аргентина. Ортис примыкает к открытой панели хищников. На заднем плане висят картины внутри клеток, чтобы исключить хищников. Авторы и права: Николас Патини, CONICET

Жизнь в хищном море

Но это не дало ответа на самый насущный вопрос: что означает более горячий и голодный океан для остальной жизни в пищевой сети?

Поэтому исследователи обратились к своим последним двум экспериментам. Они смотрели на неподвижных подводных беспозвоночных, которые любят ими питаться, таких как куропатки и мшанки, чтобы увидеть, как хищники повлияют на их рост и численность. В одном эксперименте они наблюдали, как добыча колонизировалась и росла на пластиковых пластинах под водой в течение трех месяцев. У некоторых были защитные клетки, которые не пускали хищников, в то время как другие оставались открытыми и уязвимыми. В финальном эксперименте поставили защитные клетки Все Жертва находится под водой 10 недель, затем половина необитаемых сообществ добычи еще 2 недели.

В более горячих водах аппетиты самых ненасытных хищников оставляли большие следы на сообществе добычи. Общая биомасса добычи уменьшалась в тропиках, когда жертва оставалась незащищенной. Но в более прохладных регионах почти не имело значения, оставлять добычу открытой или защищенной, что указывает на то, что хищники не представляют там большой угрозы.

«Из предыдущей работы в Панаме мы узнали, что хищничество в неотропиках может быть интенсивным», — сказал Марк Турчин, соавтор и морской эколог из Смитсоновского института тропических исследований в Панаме. «Однако работа с нашими коллегами по всей Америке позволила нам проверить общность этого и оценить, как последствия хищничества меняются в холодных условиях».

С появлением хищника изменились и типы жертвенных организмов. Хищники любили поедать бутылкообразные одиночные куртки («морские асцидии»), поэтому беззащитные жертвы несли в тропиках большие потери. Между тем, покрытые шапками мшанки («водорослевые животные») процветают на новом пустом пространстве, где рыба в значительной степени оставила их в покое.

По мере того, как океан нагревается, хищники берут верх над голодом.

Ведущий автор, доктор Джилл Эштон, осматривает морских беспозвоночных, прикрепленных к тарелке, которая находилась под водой в Сан-Франциско в течение трех месяцев. Предоставлено: Смитсоновский институт.

Отдельные стручки очищают воду и создают укромные уголки для других организмов, чтобы поселиться в них — две важные функции, с которыми мшанки плохо справляются. Но они представляют собой лишь один пример того, как более высокая активность хищников может изменить экосистемы по мере того, как более прохладные экосистемы нагреваются.

«По мере изменения хищничества некоторые виды будут победителями, а некоторые проиграют», — сказал соавтор Грег Руис, глава исследовательской лаборатории морских вторжений в SERC. «Некоторые будут защищены, другие будут уязвимы. Но мы точно не знаем, как это произойдет».

Между тем, что произойдет на экваторе, где температура может подняться выше, чем сегодня видят ученые, остается еще большей загадкой.

«На самом деле мы не знаем, что может произойти в тропиках, потому что у нас нет данных о более высоких температурах», — сказал Эштон.


Глобальная карта BiteMap показывает, как морские пищевые сети могут измениться с изменением климата


Дополнительная информация:
Гейл В. Эштон и др., доминирование хищников над морскими сообществами увеличивается с повышением температуры на 115° широты, наук (2022). DOI: 10.1126/science.abc4916. www.science.org/doi/10.1126/science.abc4916

цитата: морское хищничество наиболее интенсивно в теплых водах; Изменение климата может изменить океанские сообщества (9 июня 2022 г.). Получено 9 июня 2022 г. с https://phys.org/news/2022-06-marine-predation-warmer-reshape-ocean.html.

Этот документ защищен авторским правом. Несмотря на добросовестное использование в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Leave a Comment