物理科技生物学-PHYICA

对一些鱼来说,变暖的海洋可能看起来不那么多彩。这就是为什么这很重要有川もえみ。

生物 2021-10-21 00:03:50

罗宾·阿

史密斯,杜克大学护理学院 随着变暖的海洋将鱼类驱入更冷、更深的水域,它们赖以生存的颜色可能变得更难看清

水柱中仅20米的落差就能让这只火虾虎鱼从壮观变得安静

信用:Nazir Amin

当埃克塞特大学的海洋生物学家埃莉诺·考尔斯回忆起她的第一次潜水时,她回忆起的第一件事就是注意到水下的颜色看起来很不协调

随着深度的增加,她习惯在水面附近阳光照耀的水域中看到的鲜艳的红色、橙色、紫色和黄色看起来越来越暗淡和单调,不久整个海洋失去了大部分彩虹,只留下蓝色的阴影

“潜水一直让我着迷的是人们的脸和嘴唇,”她以前的博士说

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杜克大学生物学教授索克·约翰森顾问

“每个人都有一个可怕的蜡黄肤色

" 这让研究人员想到:在过去的半个世纪里,一些鱼类已经转移到了更深的水域,气候变化可能是罪魁祸首

一项研究发现,在1968年至2007年间,美国东北海岸的鱼类物种每年下降超过一米,这是对大约1摄氏度的变暖的反应

这种变化会不会让鱼赖以生存的颜色线索变得更难看清? 先前的研究表明它可能

科学家已经有证据表明,在因其他原因(如侵蚀或营养流失)而变得更加浑浊的水中,鱼很难辨别彼此的颜色和亮度差异

作为一个例子,作者引用了在波罗的海浅海岸繁殖的三刺棘鱼的研究,在那里,雌性根据它们喉咙和腹部的红色在照顾蛋的雄性中进行选择

但是藻类大量繁殖会造成多云的环境,使人更难看清,这就诱使雌性与身体不太健康的雄性交配,而这些雄性的幼体没能成功

约翰森说,浑浊的水干扰了雌性分辨红色或橙色细微层次的能力,使得雄性更难证明自己是一个合格的配偶

“对任何身体上有美丽红色的可怜的鱼来说,现在就像是,”好吧,你必须相信我的话

" 从眼花缭乱到单调乏味:在印度-太平洋的浅海岸水域,一条礁石触发的鱼,如果它不得不在水柱中向下移动10米以逃离变暖的地表水,它会是什么样子

信用:伯纳德·斯普拉格

其他研究表明,对于非洲维多利亚湖的慈鲷鱼来说,污染会降低水质透明度,使它们失去辨别彼此的能力,并开始以任何方式交配。维多利亚湖的鱼依靠它们独特的颜色来识别自己的种类

研究人员表示,困扰浑浊水域中鱼类的同样的沟通障碍很可能发生在被推向更深处的物种身上

与未来伴侣的互动并不是唯一容易混淆的情况

区分颜色的困难也会使鱼更难找到猎物,识别对手,或者警告潜在的捕食者它们吃东西是危险的

在4月21日发表在《皇家学会学报》上的一项研究中,洞穴和约翰逊利用数学模型来确定当海洋最上层的鱼转移到新的深度时,水下世界的颜色会是什么样子

他们能够证明,虽然水面可能充满色彩,但下降30米会大大缩小调色板

“这就像回到黑白电视的时代,”约翰逊说

当阳光照射到物体上时,一些波长被吸收,另一些被反射

正是反射回来的波长让红色的鱼看起来是红色的,或者蓝色的鱼看起来是蓝色的

但是一条在水面上呈现某种颜色的鱼,随着它游得越来越深,会开始看起来不一样,因为水比其他的更快地过滤掉或吸收一些波长

研究人员惊讶地发现,尤其是对于生活在珊瑚礁及其周围的浅水物种来说,不需要太多的向下移动就能对颜色的出现产生显著的影响

从眼花缭乱到单调乏味:在印度-太平洋的浅海岸水域,一条礁石触发的鱼,如果它不得不在水柱中向下移动10米以逃离变暖的地表水,它会是什么样子

信用:伯纳德·斯普拉格

“你真的不用走很远就能注意到巨大的影响,”今年秋天将在圣巴巴拉加州大学担任助理教授的洞穴说

确切地说,哪种颜色首先失去光泽,以及这种情况发生的速度有多快,取决于一个物种通常居住的深度和它们被迫去的深度,以及它们生活的环境类型——比如说,无论是大西洋的浅海湾或岩石海岸,还是热带珊瑚礁

在清澈的海水中,红色是最先变暗和消失的颜色

约翰逊说:“这很重要,因为许多物种使用红色信号来吸引配偶或威慑敌人。”

该团队预测,一些物种将比其他物种更加脆弱

举个例子,鱼不能通过向地球两极迁移来减少热量

洞穴说,尤其是在半封闭水域,如地中海、黑海或墨西哥湾,或者在珊瑚礁中,这些物种别无选择,只能潜入更深的水域以保持凉爽

作为下一步,他们希望在关岛岛周围的珊瑚礁中测试他们的想法,在那里,蝴蝶鱼和火虾虎鱼使用它们生动的颜色图案来识别他们自己物种的成员并求偶

“问题只是在加速,”洞穴说

到本世纪末,海面温度可能会再升高4度

8摄氏度,或增加8

与1896-2005年的平均气温相比,上升了6华氏度

洞穴说,当两极变暖速度加快时,“热带水域也感受到了影响”

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