我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 维克多·休塔斯, 作者提供 朱迪·拉默(Jodie L. Rummer)

大堡礁正在遭受 第三次大规模漂白事件 在五年内。 继2016年破纪录的大规模漂白事件之后 杀死了三分之一 大堡礁珊瑚,其次是 另一个在2017中.

虽然我们不知道鱼类种群是否因2016年的漂白灾害而减少, 1 2018研究 确实表明某些珊瑚礁上的鱼类种类发生了变化。 我们的 研究 深入挖掘鱼类DNA。

我是一个国际科学家团队的成员,该团队首次追踪了2016年海洋热浪之前,之中和之后的五种珊瑚礁鱼的野生种群。

从科学的角度来看, 结果 令人着迷,世界第一。

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 随着气候变化,海洋热浪现在变得越来越频繁和严重。 如图所示,珊瑚正在漂白。 朱迪·拉默(Jodie Rummer), 作者提供

我们用了 基因表达 作为调查鱼类如何处理较热水域的工具。 基因表达是一个过程,在此过程中,细胞机器会读取基因并产生诸如蛋白质之类的产物,从而产生物理特性。

我们知道很多热带珊瑚鱼 已经活着 温度接近其上限。 我们的发现可以帮助预测这些物种中的哪些物种将因反复的热浪而面临最大的风险。

但是从个人的角度来看,我仍然对这个项目过程中的礁石状况感到恶心。 我可能会很长一段时间都这样。

倒带至2015年XNUMX月

我们准备好了。 那时我们还不知道珊瑚礁将要漂白并导致广泛的生态破坏。 但是我们做到了 预料 2016年将是厄尔尼诺现象的一年。 这是一个自然的气候周期,这意味着2016年初温暖的夏季水将比平常停留更长的时间。

但是我们不能怪厄尔尼诺现象-海洋已经变暖了 高于工业前水平的1°C 持续的温室气体排放。 更重要的是, 海洋热浪 随着气候变化而变得越来越频繁和严峻。

出于这种远见,为了以防万一,我们于2015年XNUMX月在我们的野外现场对几种珊瑚礁鱼类进行了快速肝活检。

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 2020年XNUMX月在磁岛的珊瑚漂白。 维克多·休塔斯, 作者提供

几个月后,我们真的陷入了热水

2016年XNUMX月,我和我的同事在大堡礁北部的蜥蜴岛工作,从事另一个项目。

退潮已经转移到下午时间。 我们在研究站外的浅泻湖中收集鱼,潜水电脑读取的水温为33°C。

我们互相看着对方。 这些是我们在2050或2100年的实验室研究中用来模拟气候变化的温度,但现在正在发生。

在接下来的一周中,我们看到了珊瑚发荧光,然后变成白色。

珊瑚的免疫反应使水变得浑浊,并带有粘液,因为它们慢慢渗出了它们的共生体 虫黄藻 –当我们想到珊瑚礁时,藻类可以为珊瑚提供食物和鲜艳的色彩,我们知道并喜欢这些色彩。 礁石确实在我们眼前垂死。

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 大堡礁上三分之一的珊瑚在2016年热浪后灭绝。 朱迪·拉默(Jodie Rummer), 作者提供

处理热浪的特征

在此破坏性事件的四个时间段内,我们对鱼进行了采样:之前,开始时,期间和之后。

无论环境条件如何,某些基因始终处于“打开”状态。 其他基因根据环境需要打开或关闭。

如果我们发现这些鱼不能响应温度胁迫而调节其基因表达,那么这些功能(例如新陈代谢,呼吸作用和免疫功能)也无法根据需要进行更改。 随着时间的流逝,这可能会危及生存。

这些功能或表型的可塑性(有点像灵活性)是缓冲生物免受环境变化影响的能力。 而现在,面对反复的热浪事件,这可能是维持珊瑚礁生态系统健康的唯一希望。

那鱼在做什么?

我们研究了数千个基因的表达模式。 我们发现相同的基因在物种之间的反应不同。 换句话说,某些鱼类比其他鱼类更难以应付海洋热浪。

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 Ostorhinchus doederleini是一种红衣主教鱼类,对应付海洋热浪很不利。 戈兰·尼尔森(GöranNilsson), 作者提供

应对最少的物种是夜间红衣主教鱼类(ilo鱼)。 我们发现,即使面对从最热到最冷月份的大量变化,其差异表达基因(可以打开或关闭以应对不同压力源的基因)数量最少。

相反,多刺的雀鲷(棘棘棘)通过改变数千种基因的表达来应对温暖的条件,这表明它是应对热浪条件的最大变化。

这些数据能告诉我们什么?

我们的发现不仅对特定鱼类有影响,而且对整个生态系统也有影响。 因此,决策者和捕捞业应筛选更多物种,以预测哪些物种敏感,哪些物种可以忍受变暖的水域和热浪。 这不是“一刀切”的情况。

我研究了珊瑚漂白后礁鱼发生了什么。 我所看到的仍然让我恶心 在变暖下变化最小的物种之一是 ilo鱼. 莫伊斯·安东尼奥·伯纳德·德莱昂, 作者提供

鱼在地球上生存了400亿多年。 随着时间的推移 ,它们可能会适应温度上升或 迁移到凉爽的水域.

但是,最近的三起大规模漂白事件是人类历史上前所未有的,鱼类也没有时间去适应。

我小的时候就开始保护海洋。 现在是我的职业。 尽管我和我的同事已经取得了进步,但我的恶心依然存在,仅凭我们的科学知识可能不足以挽救珊瑚礁。

地球,海洋和大堡礁的未来在于我们为减少全球变暖而采取的集体行动。 我们今天做什么 将确定什么 大堡礁看起来像明天.谈话

关于作者

Jodie L. Rummer,副教授兼首席研究员 詹姆斯·库克大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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