随着气候变暖，世界上的鱼类正在减少
随着气候变暖，世界上的鱼类正在减少。信用:马里乌斯·马萨拉尔/ Unsplash
（神秘的地球uux.cn）据The Conversation（蒂莫西·克拉克）：鱼类是脊椎动物中最多样化的群体，从微小的虾虎鱼和斑马鱼到巨大的金枪鱼和鲸鲨。它们通过渔业和水产养殖为全世界数十亿人提供重要的食物，是水生生态系统的重要组成部分。
但是随着栖息地变暖，世界各地的鱼类正在变得越来越小。例如，在截至2008年的40年中，北海重要的商业鱼类品种的大小下降了约16%,而水温却上升了1—2℃。据预测，这种“缩小”趋势将大大加剧全球变暖对海洋生态系统的影响。
温暖的水和较小的尺寸之间的联系是众所周知的，但却鲜为人知。我们将鱼放在更温暖的水中的实验提供了一些重要的线索——并可能帮助我们了解如何用更小的鱼为更温暖的未来做准备。
温度-尺寸法则
在研究海水变暖对鱼类的影响时，渔业是一个潜在的混淆因素，因为渔业通常以大型鱼类为目标。从种群中移除这些较大的鱼类有利于鱼类的生存，这些鱼类成熟迅速，在较小的年龄繁殖。
这种早熟的特性可以通过鱼代传递。事实上，这可能会导致一种被称为“渔业诱导进化”的现象，即被开发的物种数量会随着时间的推移而减少。
我们如何区分气候变暖的影响和渔业的影响？
一种方法是检查未被渔业捕捞的鱼类的体型趋势。例如，法国河流中的几种鱼类没有被渔业开发，但在过去几十年里，随着环境变暖，它们的数量减少了。
另一种方法是在受控条件下检查鱼类，通过控制水温和研究对鱼类大小的影响。这样的实验表明，当鱼被保存在温暖的条件下时，它们的体型确实会变小，这种趋势如此普遍，以至于被命名为“温度-体型法则”。
我们也知道较小的鱼产生的后代相对较少。如果鱼类数量减少，以重量为基础的捕捞配额将会捕获更多的个体鱼。
所以萎缩的鱼意味着每条鱼会有更少的后代，更多的鱼被捕获。这可能会产生重大的生态和商业影响。
供求
温暖的水意味着更小的鱼，但是为什么呢？
目前最流行的理论认为，原因是由于鱼类需要多少氧气(以维持其身体的新陈代谢)和它能获得多少氧气(通过鳃)之间的不匹配。
理由是鱼鳃的生长速度不同于身体的其他部分。一旦鱼长到一定的体型，它的鳃只能提供足够的氧气来维持身体的运转——没有剩余的氧气来生长。
这和变暖有什么关系？争论的下一步是说鱼在温暖的水中会消耗更多的氧气——但是它们的鳃不会变大。因此，鱼类在较小的尺寸下达到其生长的极限，导致了温度-尺寸法则。
这一“氧错配”理论在全球科学家中引发了激烈的争论，很大程度上是因为没有足够的数据来证实或反驳它。
氧气供应可以满足需求
为了获得一些数据，我们进行了长期的实验，将鱼放在比平时更温暖的水环境中。我们还尝试提供额外的氧气，看看是否有利于它们的生长。
我们定期进行代谢测量，并量化鱼的鳃表面积，以了解它们如何将水中的氧气输送到体内。
我们的结果表明“氧错配”理论不成立。虽然鱼的新陈代谢确实会随着水温的升高而增加，但我们发现随着鱼的体型增大，鱼鳃的生长足以跟上氧气需求的增加。
那么，为什么随着气候变暖，鱼类数量在减少呢？
繁衍后代是关键吗？
我们知道，鱼类在温暖的环境中往往生长得更快，达到生殖成熟的年龄更早，体型更小。有可能一旦鱼类开始繁殖，能量就被引导到繁殖而不是进一步生长。
这方面的证据来自生活在瑞典泻湖中的鱼类种群，这让我们看到了更温暖的未来，因为泻湖从附近的核电厂接收温暖(无污染)的水。
温暖泻湖中的鱼类生长更快，达到生殖成熟的时间更早，然后它们往往比生活在邻近较冷水道中的同类更早死亡，体型也更小。俗话说“生得快，死得早”。
虽然这一想法似乎有广泛的适用性，但一些相互矛盾的发现表明需要更集中的研究注意力。
鱼不可能永远萎缩下去
随着我们对温度和鱼的大小之间的关系了解的增加，我们也想知道我们是否能对此做些什么。
在我们的最新研究中，我们探索了同一物种的不同鱼类之间的生长率差异。
我们想知道的一件事是，特定的生理特征是否可以让一些个体绕过温度-大小规则，较少受到气候变暖的影响。我们发现个体鱼之间有很大的差异，但是我们不知道这种差异如何应用于未来的鱼类种群。
随着我们工作的继续，我们也展望未来，思考对鱼类和依赖它们的产业的影响。
鱼不可能永远萎缩。为了维持一个可生存的种群，每个物种都必须达到一个最小的规模。
如果物种在特定地点达到特定的温度极限，它们将无法繁殖，并将在这些地点停止生存。如果它们的整个栖息地变得过于温暖，这个物种就会灭绝。
随着未来气候变暖、变得更加极端，这些对较小鱼类和不断变化的热栖息地的考虑将对渔业和水产养殖业的可持续性至关重要。我们量化和预测影响的努力将帮助资源管理者和行业为与气候相关的破坏做好准备。
