Исследование также показало, что желтый окунь не приспосабливает нерест к более ранним весенним температурам. Это создает проблему, если основной источник пищи вылупившихся птенцов, зоопланктон, действительно корректирует температуру, потому что запасы могут быть низкими к тому времени, когда личинки будут готовы к кормлению.
«Если еды будет недостаточно, личинки будут расти медленно и будут уязвимы для хищников, таких как инвазивный белый окунь», — сказал Стюарт Лудсин, главный исследователь исследования и доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов в Университете штата Огайо.В среднем яйца, полученные в условиях длительной холодной зимы в лабораторных экспериментах, были на 30-40% больше, а их успех вылупления был в два-четыре раза лучше, чем яйца меньшего размера, полученные в условиях теплой короткой зимы.
Проблема выживания может помочь объяснить, почему численность желтого окуня в озере Эри была низкой с 2003 года и составляла лишь около половины средней популяции рыбы, зарегистрированной в период его расцвета в 1960-х и 1970-х годах.«Существует множество факторов, которые могут помочь объяснить, почему численность желтого окуня в озере Эри низкая. Более теплая зимняя температура, несомненно, важна», — сказал Лудсин, также содиректор Лаборатории водной экологии штата Огайо. «Для управляющих агентств нет простого решения этой проблемы».Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Людсин впервые увидел связь между более теплой зимой и сокращением годовой численности молоди желтого окуня в озере Эри, работая над своей диссертацией в штате Огайо более 15 лет назад. Он провел большую часть своей карьеры, работая с менеджерами по рыболовству на озере Эри, пытаясь объяснить, почему численность желтого окуня так сильно колебалась за последние четыре десятилетия.Для этого исследования исследователи объединили данные долгосрочной оценки рыболовства, лабораторный эксперимент и полевые исследования, чтобы оценить влияние более теплых зим на одну из самых популярных рыб озера Эри среди коммерческих и рекреационных рыболовов.
Желтый окунь обитает на дне озера Эри, где температура воды зимой составляет около 40 градусов по Фаренгейту (4 градуса по Цельсию), сказал ведущий автор Трой Фармер, научный сотрудник Обернского университета, который завершил эту работу в качестве аспиранта в штате Огайо. .Ученые собрали дикого желтого окуня из озера с помощью государственных и федеральных биологов. В лаборатории ученые подвергали различные группы рыб исторически сложившимся холодным зимним условиям или более высоким температурам, которые были зарегистрированы в последние годы.
Фармер сказал, что долгая зима в лаборатории длилась 107 дней с температурой воды ниже 42 градусов по Фаренгейту (5 градусов по Цельсию), что представляет собой среднюю продолжительность зимы за последние 25 лет. В условиях короткой зимы в лаборатории температура оставалась ниже 42 градусов по Фаренгейту всего 52 дня, имитируя продолжительность зимы 1999 года.
«Наши температурные режимы представляют собой экологически важные условия, которые уже наблюдаются популяциями рыб в озере Эри», — сказал Фармер.Самки, подвергавшиеся воздействию теплых коротких зимних условий, производили столько же яиц, сколько их коллеги, пережившие долгую зиму, но качество яиц отличалось: они были меньше и не вылуплялись, а яйца, которые вылупились, давали необычно маленькие личинки.По словам Людсина, желтый окунь также не показывает признаков адаптации к более высоким температурам, полностью приспосабливаясь к нересту. Как в лаборатории, так и в полевых условиях исследователи наблюдали, что самки продолжали нереститься в исторически типичные месяцы апрель и май, даже когда температура воздуха достигла 80-х в марте 2012 года.
«У многих хладнокровных видов мы обнаруживаем, что, поскольку весна наступает раньше, сроки размножения также сдвигаются», — сказал Лудсин. «Судак — отличный пример. За рекордно короткую зиму 2012 года период нереста судака увеличился на несколько недель. Что касается желтого окуня, мы этого не заметили».Запасы зоопланктона, которые поедают личинки желтого окуня, могут достигать пика рано, вместе с теплой погодой.
Если во время вылупления яиц будет мало пищи, личинки будут расти медленно и останутся уязвимыми для инвазивного белого окуня, основного хищника в озере Эри.«Если бы у нас не было этого хищника в озере, личинки, которые действительно вылупляются после теплой зимы, могли бы прекрасно выжить.
Но короткие зимы приводят к появлению низкокачественных личинок — большой недостаток из-за риска заболеть съели ", — сказал Лудсин.Исследование не объясняет биологические механизмы, лежащие в основе этих проблем с воспроизводством желтого окуня.
«У желтого окуня может быть неспособность приспособиться к нересту, чтобы воспользоваться преимуществами этих высоких температур, когда они появляются», — сказал он. «Есть ли в них что-то зашитое, например, какое-то физиологическое ограничение или влияние температуры на гормоны? Мы просто не знаем.
«Возможно, нам придется подождать, пока не произойдет адаптация, потому что нет очевидного быстрого решения. И другие постоянные факторы стресса, такие как загрязнение питательными веществами, вызывающее зоны с низким содержанием кислорода и вредоносное цветение водорослей в озере Эри, не помогают ситуации. , "Сказал Лудсин.
Лудсин также является главным исследователем финансируемого государством исследования, изучающего потенциальные проблемы для здоровья человека, связанные с употреблением в пищу желтого окуня и судака, пойманного в районах озера Эри, пострадавших от вредоносного цветения водорослей.