Если южная камбала живет в более теплой воде во время критического периода раннего развития, более высокий процент становится самцами - в некоторых случаях более 90 процентов, - показало исследование Университета штата Северная Каролина. Наличие высокой доли взрослых самцов в долгосрочной перспективе может угрожать как диким популяциям, так и ценному коммерческому рыболовству, которое зависит от более крупных самок камбалы.
Полевые исследования и лабораторные эксперименты показали, что разница в средней температуре воды в четыре градуса по Цельсию во время развития молоди изменила соотношение самцов и самок с 50/50 до 94/6, говорит Джейми Ханикатт, Северная Каролина. Государственный постдокторант и ведущий автор статьи об исследовании в Scientific Reports. Эта разница находится в пределах ожидаемого повышения температуры океана согласно моделям изменения климата.
Факторы окружающей среды, такие как температура воды, влияют на определение пола у южной камбалы, а также у других рыб и рептилий, объясняет Ханикатт. Камбала придерживается мелководья, которое служит питомником до тех пор, пока не станет самцом или самкой, бродит по устьям рек, пока не достигнет зрелости, прежде чем вернуться в океан для нереста примерно в двухлетнем возрасте.
Мы думаем, что южная камбала имеет генетическую систему определения пола, похожую на человеческую, у которой есть две X-хромосомы для самки и X и Y для самца. У камбалы, если особь является генетическим самцом, ему суждено быть мужчиной», - говорит Ханикатт. «Однако, если генетическая самка подвергается воздействию экстремальных температур, она может развиваться как функционирующий самец».
Определение пола в окружающей среде может позволить камбале лучше себя чувствовать в неблагоприятных условиях, производя больше самцов, которые меньше по размеру и используют меньше ресурсов. Но если склонность к самцам сохраняется у взрослых камбал, это может быть плохой новостью для диких популяций, коммерческого и любительского рыболовства.
«Промысел камбалы действительно полностью зависит от самок, потому что самцы редко достигают уловов и размеров рынка», - говорит Ханикатт. «Каждый раз, когда вы едите камбалу в ресторане, это почти всегда самка камбалы. Таким образом, проблема заключается в том, что, если популяции станут маскулинизированными, будет меньше самок, чтобы производить новую камбалу, что еще больше подчеркивает этот зависимый от самок промысел».
С 2014 по 2017 год исследователи отслеживали весеннюю и летнюю температуру воды в трех регионах: вдоль пролива Памлико (северный регион), реки Нойз (промежуточная зона) и Милл-Крик (южный регион).
Участки в северном регионе, где средняя температура воды составляла 23 градуса по Цельсию, произвели наибольшую долю самок камбалы, ближайшую к четному числу самцов и самок. В южных районах, где средняя температура воды составляла 27 градусов по Цельсию, было до 94 процентов самцов камбал. Пропорции в промежуточной зоне находились между ними, демонстрируя температурный градиент с севера на юг.
Из-за небольшого размера молоди камбалы ученые использовали молекулярный биомаркер, разработанный на основе предыдущих исследований в штате Северная Каролина, для определения пола. Последующий эксперимент воспроизвел те же условия в резервуарах.
«Что мы хотели сделать, так это имитировать эти температурные профили в лаборатории, когда все остальное оставалось постоянным, чтобы посмотреть, сможем ли мы воспроизвести аналогичное соотношение полов», - говорит Ханикатт. «И это именно то, что мы нашли».
Исследователи не смогли проследить жизненный цикл камбалы в дикой природе, чтобы подтвердить, что предвзятое соотношение полов сохраняется.
«Одна вещь, которую мы не можем точно сказать, это то, как именно это отражается на изменениях во взрослой популяции, потому что камбалы много перемещаются после развития молоди», - говорит соавтор Джон Годвин, профессор биологических наук штата Северная Каролина.«Тем не менее, промысел южной камбалы уже много лет находится в списке «под угрозой», поэтому все, что мы можем сделать, чтобы улучшить инструменты управления и помочь ему восстановиться, будет ценным».
Южная камбала - самая ценная рыба Северной Каролины, и она, а также родственные виды являются важными прибрежными видами в Атлантическом и Тихом океанах, говорит соавтор Рассел Борски, профессор биологических наук штата Северная Каролина.
"Мы хотим отслеживать популяцию южной камбалы вдоль градиента с севера на юг через юго-восток Соединенных Штатов, чтобы увидеть, что происходит со всей популяцией, в Джорджии и Южной Каролине по сравнению с Северной Каролиной. способен адаптироваться к повышению температуры воды, меняя среду обитания."