Rốt cuộc axit hóa đại dương có thể không làm cho cá hành động kỳ lạ sau khi tất cả

Biến đổi khí hậu đe dọa các loài cá rạn san hô theo vô số cách, nhưng có thể không phải trong tất cả các cách chúng ta nghĩ. Một số nghiên cứu cho rằng axit hóa đại dương, một hậu quả của biến đổi khí hậu, có thể làm cong vênh hành vi của cá. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy cá có thể đàn hồi hơn nhiều.

Các nhà khoa học dự đoán rằng khi nồng độ carbon dioxide trong khí quyển tiếp tục tăng và đại dương hấp thụ nhiều hơn, nước sẽ ngày càng bị axit hóa. Khoảng một thập kỷ trước, một loạt các nghiên cứu cao cấp đã báo động các nhà sinh học với các báo cáo về sự suy giảm hành vi nghiêm trọng ở cá san hô tiếp xúc với nước bị axit hóa nhẹ. Cá ấu trùng mất khả năng ngửi thấy động vật ăn thịt và trở nên hiếu động và bối rối một cách nguy hiểm khi tiếp xúc với mức axit hóa đại dương dự kiến ​​vào năm 2100 nếu việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch tiếp tục ở mức hiện tại (SN: 7/6/10). Nghiên cứu về tác động của axit hóa đại dương sau đó khinh khí cầu, trở thành một trong những đối tượng được nghiên cứu nhiều nhất trong khoa học biển.

Nhưng một nỗ lực ba năm để tái tạo và cải thiện một số nghiên cứu trước đó đã vẽ nên một bức tranh hoàn toàn khác. Các thử nghiệm của hơn 900 cá thể từ sáu loài cá rạn san hô khác nhau cho thấy việc tiếp xúc với nước bị axit hóa không có tác động bất lợi đáng kể đến hoạt động của cá hoặc tránh động vật ăn thịt, các nhà nghiên cứu báo cáo vào ngày 8 tháng 1 trong Tự nhiên.

Timothy Clark, một nhà sinh lý học so sánh tại Đại học Deakin ở Geelong, Australia cho biết, sự thay đổi khí hậu là một mối đe dọa lớn đối với các loài cá rạn san hô. Tuy nhiên, mức độ axit hóa mà chúng ta sẽ thấy vào cuối thế kỷ này, Aren sẽ có bất kỳ tác động thực sự nào đối với cá, thậm chí vượt ra ngoài cá rạn san hô.

Các nhà sinh học khác đặt câu hỏi về những tuyên bố mạnh mẽ như vậy. Nghiên cứu này mạnh mẽ nhất nhưng chưa tìm thấy tác dụng nào từ quá trình axit hóa và dữ liệu của các nhà nghiên cứu là không thể tin được, ông Andrew Esbaugh, nhà sinh lý học so sánh tại Đại học Texas, Austin, người không tham gia vào nghiên cứu này cũng không tham gia vào nghiên cứu này. để nhân rộng. Nhưng vì nghiên cứu chỉ nhìn vào sáu loài cá rạn san hô, nên kết luận của họ rằng axit hóa won đã ảnh hưởng đến hành vi của cá là một chút quá mức, ông nói.

Nghiên cứu đáng báo động

Nghiên cứu ban đầu liên kết suy giảm hành vi với axit hóa đại dương là rất ấn tượng. Không nghi ngờ gì nữa, những bài báo này là một trong những điều đáng kinh ngạc nhất mà tôi đã từng thấy trong sinh học, Keith Clark nói.

Một bài báo năm 2010 đã tìm thấy một sự đảo ngược gần như hoàn toàn của các ưu tiên hóa học sau khi tiếp xúc với nước hơi axit. Chỉ sau vài ngày, cá hề ấu trùng được nuôi trong phòng thí nghiệm đã bị thu hút bởi mùi hương của những kẻ săn mồi của chúng, thích nó hơn 90% thời gian.

Some of the foundational studies linking ocean acidification to behavioral impairments in fish used clownfish, pictured here near a sea anemone, along with other fish species. The current study that sought to replicate this earlier work did not use clownfish, since the authors say populations at their field site have declined in recent years. Researchers involved in the earlier studies say this difference makes this current study incomparable to their work. The current study authors argue that there was enough overlap in species they did use to be a fair comparison.FOTOTRAV/GETTY IMAGES PLUS

Một nghiên cứu khác vào năm đó đã tìm thấy những khiếm khuyết tương tự ở cá hề và cá đuối. Có tới 90 phần trăm cá bị phơi nhiễm đã bị nuốt chửng khi được cấy vào một rạn san hô sống, so với tỷ lệ tử vong 10% đối với cá không bao giờ tiếp xúc với nước bị axit hóa.

Đây chỉ là những kết quả đáng kinh ngạc. Các nghiên cứu kể từ đó đã báo cáo nhiều thay đổi hơn, bao gồm nhiều nghiên cứu không thấy tác dụng của axit hóa đại dương. Nhưng Clark và các đồng nghiệp của ông muốn sao chép các nghiên cứu trước đó, ông nói, một phần để hiểu về sinh lý đằng sau những hành vi bất thường này.

Kết luận khác nhau

Từ năm 2014 đến 2016, nhóm Clark, đã thu thập hơn 900 cá thể từ sáu loài cá rạn san hô khác nhau ở Townsville, Úc, nơi phần lớn công việc trước đó đã được thực hiện. Hầu hết cá là cá trưởng thành hoặc cá con đánh bắt tự nhiên, trong khi một tập hợp con đến từ một bể cá địa phương.

Sau vòng thử nghiệm đầu tiên trên năm loài vào năm 2014, các nhà nghiên cứu không thấy bất kỳ tác dụng nào. Lúc đầu, tôi khá hoài nghi về kết quả của chúng tôi, ông Josefin Sundin, một nhà sinh thái học hành vi tại Đại học Nghiên cứu Nông nghiệp Thụy Điển ở Stockholm cho biết. Nếu các tác động thực sự nghiêm trọng như các nghiên cứu trước đó, cô nghĩ rằng chúng nên dễ dàng nhân rộng.

Trong hai mùa thực địa tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều cá hơn và ở các giai đoạn sống khác nhau. Mỗi thử nghiệm thử nghiệm đã được ghi lại trên video; Các nhà nghiên cứu cho biết phần mềm theo dõi tự động đã được sử dụng để đo lường các hành vi nhằm nỗ lực cải thiện các phương pháp theo dõi trước đây, chủ quan hơn, chủ quan hơn.

Tất cả đã nói, nghiên cứu tìm thấy rất ít bằng chứng cho thấy CO làm suy yếu hành vi của cá. Những con cá đuối gai độc Spiny cho thấy khả năng bị suy yếu đôi chút để phân biệt giữa các dấu hiệu hóa học của động vật ăn thịt và không ăn thịt. Nhưng những con cá khác tiếp xúc với nước bị axit hóa đã tránh được mùi hương của động vật săn mồi, như cá bình thường. Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy rất ít bằng chứng về sự hiếu động hoặc suy giảm hành vi khác.

Sau khi ba năm thử nghiệm, chúng tôi tin tưởng vào dữ liệu của mình, theo Sund Sundin. Những bài báo cho thấy hiệu ứng lớn từ axit hóa vẫn đang được trích dẫn là nền tảng của lĩnh vực này, cô nói. Nếu họ không đúng, có lẽ chúng ta nên chuyển trọng tâm sang nghiên cứu các yếu tố gây căng thẳng khác liên quan đến biến đổi khí hậu bên cạnh việc axit hóa đại dương, như sóng nhiệt, cô nói.

Táo vào cam hay để táo?

Danielle Dixson, một nhà sinh thái học hành vi tại Đại học Delwar ở Newark, đã thực hiện một số nghiên cứu năm 2010 trong khi bằng tiến sĩ. sinh viên trong phòng thí nghiệm của Philip Munday tại Đại học James Cook ở Townsville. Cô ấy không đặt câu hỏi về kết quả mới, nhưng nói rằng đó không phải là một bản sao công bằng. Cô ấy nói, so sánh táo với cam, cô nói.

Phần lớn nhóm của cô làm việc sớm bao gồm cá hề, mà nghiên cứu hiện tại không sử dụng. Và những nghiên cứu ban đầu này đã sử dụng cá ấu trùng được nuôi trong phòng thí nghiệm, trong khi nghiên cứu này sử dụng chủ yếu là cá trưởng thành hoặc cá con. Hai nhóm này có những trải nghiệm sống rất khác nhau, cô nói. Cá của tôi đã ngây thơ đến mức axit hóa khác nhau hoặc tín hiệu săn mồi, trong khi cá đánh bắt tự nhiên thì không.

Dixson lưu ý rằng lĩnh vực axit hóa đại dương ảnh hưởng đến hành vi của cá đã tiến bộ đáng kể kể từ khi những nghiên cứu này được công bố. Chúng tôi đã cải thiện rất nhiều về những nghiên cứu ban đầu, và nghiên cứu tiếp theo cho thấy tác động của axit hóa đại dương có thể không quyết liệt như báo cáo ban đầu, cô nói. Đây không phải là phủ nhận công việc trước đó.

Nhưng Clark và Sundin cho rằng công việc của họ đã tái tạo các yếu tố quan trọng của các nghiên cứu trước đó. Họ đã sử dụng bốn loài cùng loại và thử nghiệm một số giai đoạn cuộc sống giống như công việc trước đó. Trong khi một số nghiên cứu trước đó chỉ nhìn vào cá được nuôi trong phòng thí nghiệm, Sundin nói rằng cùng nhóm nghiên cứu và những người khác cũng báo cáo suy giảm hành vi do axit hóa đại dương ở những cá thể bị đánh bắt tự nhiên trong hơn một chục nghiên cứu được công bố. Đây là một sự so sánh giữa táo và táo.

Howard Browman, một nhà khoa học biển tại Viện nghiên cứu biển ở thành phố Bergen, Na Uy, người không tham gia vào bất kỳ nghiên cứu nào trong số này, gọi bài báo mới là một bước tiến lành mạnh trong việc cân bằng lại bức tranh về tác động của axit hóa đại dương đối với cá hành vi.

Lĩnh vực này đang chuyển sang quan điểm rằng axit hóa đại dương là một trong nhiều thách thức mà các loài cá phải đối mặt từ biến đổi khí hậu, và trong nhiều trường hợp, nó có lẽ ít quan trọng hơn các yếu tố như sóng nhiệt đại dương.