华盛顿大学 信用:CC0公共领域 随着海洋因气候变化而变暖，科学家们正试图预测海洋动物——从脊背鱼到无脊椎水母——将如何反应
实验室实验表明，许多人理论上可以忍受远高于他们今天所遇到的温度
但是华盛顿大学海洋学副教授柯蒂斯·多伊奇认为，这些研究并不意味着海洋动物可以在更温暖的海洋中保持现有的活动范围
多伊奇说:“温度本身并不能解释动物可以生活在海洋的什么地方。”
“你必须考虑氧气:水中有多少氧气，生物体吸收和利用氧气的能力如何，以及温度如何影响这些过程
" 物种特有的特征、总体氧气水平和水温共同决定了海洋的哪些部分对不同的海洋生物是“可呼吸的”
多伊奇领导的新研究表明，各种各样的海洋动物——从脊椎动物到甲壳类动物到软体动物——已经生活在生理学允许的最大范围的可呼吸海洋中
该发现发表于9月19日
在《自然》杂志上，也提供了一个关于气候变化的警告:由于温暖的水域将会容纳更少的氧气，对于给定的物种来说，今天可以呼吸的一些海洋区域在未来可能无法呼吸
多伊奇说:“今天的生物基本上生活在可能的最高温度下，这将为它们的活动水平提供足够的氧气——所以更高的温度将立即影响它们获得足够氧气的能力。”
“为了应对变暖，它们的活动水平将受到限制，或者它们的栖息地将开始缩小
他们不会没事，只是继续前进
" 海水中的含氧量和温度各不相同
一般来说，赤道附近的水比两极附近较冷的水更温暖，含氧更少
但是从表层海洋向更深的水域移动时，氧气和温度一起降低
这些原理创造了跨越深度和纬度的复杂的三维氧气和温度模式
生物体的解剖、生理和活动水平决定了它的氧气需求，它吸收和利用环境中可用氧气的效率，以及温度如何影响它的氧气需求
多伊奇和他的合著者——UW海洋学博士生贾斯汀·佩恩和南佛罗里达大学教授布拉德·赛贝尔——想要了解透气性是否是决定当今海洋动物种类的限制因素
他们将海洋温度和氧气含量的数据与已发表的对来自五种不同海洋动物的72个物种的生理学、氧气需求和新陈代谢的研究结合起来:冷血脊椎动物，如鱼类，以及它们的近亲；甲壳动物；软体动物；分节蠕虫；水母和它们的亲戚
该团队模拟了海洋的哪些部分适合每个物种居住，哪些部分不适合
研究人员表明，一个物种目前的活动范围通常与海洋中被预测适合居住的部分重叠
他们的模型预测，北虾，一种甲壳类动物，应该能够在北纬50度以北的冷水中获得足够的氧气——这通常是今天虾的活动范围
小斑点猫鲨可以栖息在不同深度的温带和凉爽水域，但在热带附近，只有近地表水域——大约300英尺以上——是可呼吸的，这也反映在它目前的活动范围内
多伊奇补充说，在许多情况下，物种的分布范围一直到透气性的边缘，这表明对于海洋动物来说，获得足够氧气的能力可能是决定它们能够生活在哪里的主要限制因素
在这个范围之外，生物体有缺氧或缺氧的风险
温度既影响海水能容纳多少氧气，也影响动物维持相同活动水平所需的氧气量
研究人员在透气性和当前范围之间已经紧密重叠，这表明在气候变化的情况下，温度的长期上升可能会限制许多海洋动物的活动范围
这项新的研究遵循了多伊奇团队2015年对四种大西洋物种的研究，并以其发现为基础，表明所有海洋盆地的不同物种通常都居住在它们目前能居住的最大范围内
在未来，多伊奇希望包括更多的物种，并进一步探索温度、氧气和生理之间的关系
研究人员还希望找到海洋物种因透水性而改变活动范围的历史例子，正如研究小组今年早些时候对北凤尾鱼的研究所示
多伊奇说:“我们真正想找到的是，根据我们对温度条件和氧气供应的预期，对海洋物种的移动进行更多的观察。”
“这将为我们提供确凿的例子，说明随着温度和氧气条件的波动，以及随着气候变化的永久变化，会发生什么
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