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海洋酸化的一个结果:焦虑的鱼

照片信用:Scripps海洋学机构
照片信用:Scripps海洋学机构

新的研究研究结合了海洋生理学,神经科学,药理学和行为心理学揭示了海洋中二氧化碳摄取量增加的令人惊讶的结果:焦虑的鱼类。

增长的科学证据基础表明,将人产生产二氧化碳吸收到世界海洋中导致表面水在pH下降,导致酸度上升。众所周知,这种海洋酸化会破坏某些海洋动物的壳和骨架的生长,但行为影响的其他后果在很大程度上是未知的。

研究人员在运动中追踪鱼类中鱼的运动,以上代表在运动中
研究人员在运动中追踪鱼类中鱼的运动,以上代表在运动中“heatmap.”

在期刊发布的一项研究中 皇家学会的诉讼程序b (生物科学),在加拿大埃德蒙顿的UC San Diego和Macewan University的Screps海洋学院科学家们首次表现出酸度水平上升的第一次增加了少年岩鱼的焦虑,这是加州重要的商业物种。研究人员使用基于相机的跟踪软件系统,将一群对照组陆上海水保存在普通海水中,以良好的酸度水平与本世纪末预定的酸度水平相匹配。他们测量了每组在测试坦克的光或暗区域中游泳,这是一种已知的鱼类焦虑测试。研究人员发现,正常的少年岩鱼在罐的光线和暗区之间连续移动。然而,实验表明,用焦虑诱导药物(焦虑)施用的鱼更喜欢较暗的区域,并且很少冒险进入光线。因此,暗偏好表明少年岩鱼中的焦虑增加。

接下来,研究人员发现,暴露于酸化的海洋状况一周的岩石也优选坦克的黑暗区域,表明它们比其正常的海水同行更焦虑。暴露于酸化的海洋条件暴露于酸化的海洋情况甚至在患有正常的二氧化碳水平的海水中仍然焦虑。只有在正常海水中第十二天后,焦虑的鱼类就像对照组一样,并恢复了正常行为。

研究人员表示,焦虑追溯到鱼类的感官系统,特别是“GABAA”(神经γ-氨基丁酸类型A)受体,也参与人类焦虑水平。暴露于酸化水导致血液(尤其是氯化物和碳酸氢盐)中的离子浓度的变化,这通过GABAA受体反转离子的通量。最终结果是神经元活性的变化,其反映在本研究中描述的改变的行为响应中。

“这些结果是新颖的和思想挑衅,”Scripts Marine Biogoral和Study Coauthor说,“因为它们揭示了海洋酸化对鱼行为的潜在负面影响,这可能影响正常人口动态,甚至可能影响渔业。 “

Tresguerres表示,焦虑行为是少年岩石的关注,因为它们生活在高度动态的环境中,如海带森林,以及提供可变照明和遮荫条件的漂流海带划桨。

“如果实验室中观察到的行为在海洋酸化条件下适用于野外,可能意味着少年岩鱼可能会花更多的时间在阴影区域而不是探索周围,”Tresguertes说。 “这将产生负面影响,因为减少了食物的时间,或者在其他分散行为中的改变等。”

暴露于海洋酸化的鱼类中GABAA受体功能的改变最初是由Phil Munday(澳大利亚),意识到海洋酸化在热带小丑鱼中的嗅觉中的冬季酸化的嗅觉中的紫兰尼尔森(澳大利亚)。汉密尔顿,霍普贝和履历的研究为易受未来海洋酸化的生物功能列表增添了焦虑行为,它是第一个描述海洋酸化对加州鱼的生理和行为的影响。

“鱼中的行为神经科学是一个相对未探索的领域,但我们确实知道鱼能够有许多复杂的学习和记忆的认知任务。岩石中的焦虑增加可能对日常运作的许多方面产生有害影响,“Macewan大学的神经生理学家Trevor James Hamilton表示,曼湾大学的神经生物学家和研究共和国。

TresGuertes指出,实验室测试不能完全模拟酸度水平的稳定进展,这些酸度水平将在野外和几十年中看到。 “尽管如此,我们的结果表明,海洋酸化可能影响鱼类行为的一个重要方面。”

除了施塔雷雷斯和汉密尔顿,亚当湾霍普贝·曼湾大学同步研究。

通过Scripps海洋学机构

发布 
2013年12月5日
 in 
地球

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