Один из самых распространенных видов пресноводных рыб на Аляске меняет свои модели размножения в ответ на изменение климата. Это может сказаться на экологии северных озер, которые уже остро ощущают на себе последствия меняющегося климата.
Это основной вывод недавнего исследования Вашингтонского университета, опубликованного в журнале Global Change Biology, в котором анализируются репродуктивные модели трехиглой колюшки в течение полувека в районе Бристольского залива на Аляске. Данные показывают, что колюшка с каждым сезоном размножается раньше и чаще в ответ на более ранний весенний ледоход и более продолжительное безледное лето.
В то время как в нескольких работах высказывались предположения, что условия, вызванные потеплением климата, могут позволить животным чаще размножаться в течение одного года, это было эмпирически показано только на насекомых. «Это исследование является первым, в котором задокументировано несколько циклов размножения рыб в течение одного сезона из-за изменения климата», - сказала ведущий автор Рэйчел Ховел, научный сотрудник Школы водных и рыбных наук Университета Вашингтона.
«В этой статье интересно то, что она впервые показывает появление множественного размножения у позвоночных в ответ на изменение климата», - сказал Ховел. «Литература об изменении климата содержит множество прогнозов и оценок уязвимости, но у нас не так много возможностей фактически наблюдать за реакцией видов с течением времени, поскольку именно Аляска нагревается примерно в два раза быстрее, чем большая часть остальной части планеты», - сказала она.. «Эти рыбы приспособлены к выживанию в относительно холодных условиях с ограниченным продуктивным сезоном. Реакция на быстрое потепление, которое мы наблюдаем в озерах, например, таяние льда ранней весной, снимает некоторые из этих ограничений».
Колюшки рождаются у берега, затем перемещаются на середину озера, чтобы питаться зоопланктоном. Летом взрослые особи возвращаются на берег для нереста; самцы строят гнездо и привлекают самку, которая затем откладывает яйца. Самцы охраняют гнездо до вылупления рыбы, обычно примерно через две недели.
Проанализировав десятилетия данных, показывающих размеры рыбы в течение каждого лета, Ховел и его сотрудники смогли приблизительно определить, когда родилась определенная рыба - более крупная рыба, пойманная в августе, указывала на выводок в начале сезона, а более мелкая рыба, пойманная на тот же день, вероятно, произошел от выводка, который вылупился позже летом.
Используя эти данные и дополнительные данные об окружающей среде, исследователи обнаружили, что трехиглая колюшка нерестилась раньше в те годы, когда ледоход происходил раньше, а в некоторые годы рыба производила более одного выводка. Учитывая короткое лето на Аляске, у большинства колюшек есть время и выносливость только для одного выводка, но все чаще они выращивают два выводка за лето, поскольку изменение климата приводит к более ранней весне.
Эти факторы могут иметь более широкое экологическое воздействие, поскольку трехиглая колюшка является доминирующим видом рыб во многих северных озерах. Это особенно верно в отношении основного конкурента колюшки во многих прибрежных озерах Аляски: молоди нерки. Эти два вида живут в одних и тех же местах обитания в озерах и, как правило, едят одни и те же продукты.
«Если количество колюшек увеличивается из-за их измененной стратегии воспроизводства, это может иметь экосистемные последствия для продуктивности видов, о которых мы заботимся с коммерческой точки зрения, таких как нерка», - сказал Ховел. Исследователи еще не знают, полезно ли более частое и раннее размножение трехиглой колюшки, но похоже, что в долгосрочной перспективе численность рыбы, вероятно, увеличится.
«Мы точно не знаем, что это означает для демографии этого вида», - объяснил Ховел. «Это также может означать, что жизнь рыб короче, потому что размножение более одного раза сопряжено с более высокими физиологическими затратами. В более низких широтах их ареала рыбы взрослеют раньше и умирают раньше».