瓦伦丁娜·鲁伊斯-雷欧陶德|我们周围的海,我们周围的海 信用:Unsplash/CC0公共领域 海洋和淡水中溶解氧的分布和浓度以及水温对鱼类生长和繁殖的影响通常远远大于猎物的分布
在《科学进展》杂志的一篇新论文中,不列颠哥伦比亚大学“我们周围的海洋”项目的首席研究员丹尼尔·波利认为,科学家需要避免将人类属性与鱼类联系在一起,并开始从不同的角度来看待它们独特的生物学和局限性
这个镜头是保利自己的鳃氧限制理论(GOLT),它解释了鱼类生物学的许多特征,其核心原理是,随着鱼的生长,它们的鳃——它们的呼吸器官——的表面积无法跟上它们身体的氧气需求
高尔特强调鳃是水必须流过的表面——有点像风穿过百叶窗
鳃表面积在两个维度上生长,即长度和宽度,但它们不能跟上在三个维度上生长的身体,即长度、宽度和深度
因此,随着鱼变得越来越大,它们的鳃表面积越来越小,每单位体积或重量的鳃提供的氧气也越来越少
保利说:“问题是,许多同事没有理解鱼鳃的基本几何结构,他们认为,随着鱼变大,需要更多的氧气,它们只能长出更大的鱼鳃。”
“但是它们不能把头塞满腮,因为如果那样的话,水就不能流过
" 鱼鳃
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使用jpeg文件交换格式存储的编码图像文件扩展名 波利的研究表明,鳃问题是一个制约因素,而不是鱼可以进化出来的东西
这意味着,一旦它们的鳃达到它们所提供的氧气无法支撑更大的身体的程度,它们就会停止生长
“在气候变化的背景下,这一点尤其重要,因为温暖的海水含氧量较少
保利说:“这意味着鱼鳃向在高温下需要更多氧气的身体提供的氧气较少,这种双重打击的发生是因为鱼不能保持体温恒定,而更高的水温会加速它们的新陈代谢。”
" 由于可利用的氧气很少,较高的温度迫使鱼停止以较小的尺寸生长
这对渔业和水产养殖有重要影响
尽管有许多应用,高尔夫球技术一直是批评的对象
在这篇新论文中,保利逐点回应了这些挑战
“与常规的科学论文不同,这里的‘数据’是以表格的形式发表的反对GOLT的论点和他们的反论点
这些争论并不严重;它们更像船壳上的藤壶,能减缓速度,但不会使船下沉,”波利说
“它们是基于对关键的几何和生物学概念缺乏理解
因此,重要的是要清除它们,以便GOLT可以开始认真研究,其真正的问题得到解决
" 事实上,鳃氧限制理论主要是定性的,很少进行定量预测,这是保利自己已经注意到并希望他的同事解决的真正问题之一,同时事实上,它不涉及生物能学和食物在鱼类生活中的作用
“食物是生命所必需的,GOLT是围绕着食物足够的概念构建的,但是如果没有足够的食物呢?食物和氧气之间的关系也需要研究,”他说
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