Undersøgelse tyder på, at ydmyg elritse kan tage varmen

Mennesker er ikke de eneste, der lider under hidtil usete hedebølger i et opvarmende klima. Overvej den ydmyge minnow. Disse små fisk repræsenterer den altafgørende base i fødekæden i mange ferskvandsøkosystemer. Og som alle fisk justerer minnows deres kropstemperatur, så de passer til deres omgivelser. Når klimaændringerne skruer op for varmen, kunne elritse lave mad?

En ny undersøgelse fra University of Illinois viser, at fathead minnow, en allestedsnærværende byttefisk i nordamerikanske vandløb, kan håndtere simulerede hedebølger med overraskende få ubehagelige bivirkninger.

"Fathead minnows er virkelig almindelige i hele Nordamerika, og de er et vigtigt bytte for en masse karismatiske sportsfiskere, der interesserer sig for. Så at lære, hvordan de håndterer hedebølger i denne undersøgelse, giver os god indsigt i ferskvandsfødevævs potentielle skæbne under klimaet. forandring," siger Cory Suski, professor ved Institut for Naturressourcer og Miljøvidenskab ved U of I og medforfatter på undersøgelsen.

Suski siger, at få forskere fokuserer på virkningerne af hedebølger specifikt. I stedet kan de modellere en organismes varmetolerance ved 2 eller 3 grader Celsius over de nuværende gennemsnitlige temperaturer, den forventede langsigtede stigning under nogle klimascenarier. Men det er de kortvarige temperaturstigninger – 5 til 10 grader over gennemsnittet – der virkelig tester et væsens fysiologiske styrke.

Doktorgradsstuderende Qihong Dai brugte temperaturer, han registrerede i landbrugsvandløb under normale sommertemperaturer og hedebølger til at teste minnows' fysiologiske reaktioner i laboratoriet. Han lod fiskene akklimatisere sig til laboratorietanke ved 25 grader, før han hurtigt øgede vandtemperaturen til 32 eller 34 grader. Efter en time bragte han temperaturen tilbage til 25 grader.

Da han simulerede en enkelt, kortvarig hedebølge, lod han det være. Men Dai simulerede også gentagne hedebølger – en time ved 32 eller 34 grader tre dage i træk – og forlængede hedebølger, hvor vandtemperaturen forblev høj i 48 timer.

"Efter vores simulerede hedebølger testede vi enzymer, der afspejlede minnows' evne til at udføre aerobe og anaerobe aktiviteter. Vi var også i stand til at teste ændringer i deres metaboliske hastigheder under hedebølger," siger Dai. "Efter alle tre hedebølgesimuleringer vendte de fleste minnows hurtigt tilbage til normal fysiologisk funktion, da vi kølede vandet ned igen."

Forskerne testede også minnows' "kritiske termiske maksimum" efter hver hedebølgesimulering og sammenlignede dem med fisk, der ikke blev udsat for hedebølger. I disse tests bliver fisk udsat for langsomt stigende temperaturer, indtil de begynder at opføre sig en smule "woozy og vaklende," med Suskis ord. Derefter overføres de sikkert tilbage til køligere temperaturer, hvor de genvinder normal funktion.

Overraskende nok gjorde eksponering for hedebølger faktisk primet til at modstå højere temperaturer i den kritiske termiske maksimale test. Men det kostede nogle fisk.

"Hedebølgen forringede ikke deres evne til at svømme eller drive deres arbejde. Faktisk kunne de klare højere temperaturer efter hedebølgerne, men nogle blev mere modtagelige for oxidativ stress. Det kunne føre til langvarig vævsnedbrydning fra frie radikaler skader og andre fysiologiske problemer," siger Suski.

På trods af omkostningerne så de fleste elritse ud til at komme stærkere ud på den anden side af de simulerede hedebølger, i det mindste på kort sigt.

"Vi er overraskede, men også spændte på at se, hvordan minnows kan være så modstandsdygtige over for hedebølger i Midtvesten," siger Dai.

Studiet er publiceret i Freshwater Biology . + Udforsk yderligere

Ny undersøgelse undersøger udbredelsen af ​​hedebølger i Østasien