
一个实验室的小故障意外地让科学家们对我们最有价值的出口产品之一如何应对气候变化有了重要的新见解。
在过去两年中,海洋热浪使我们的沿海海面温度平均上升了1.6摄氏度,随着地球变暖,预计海洋热浪将变得更长、更强、更频繁。
它们已经与海洋和陆地上的连锁反应联系在一起,从大规模的海绵死亡和热带鱼漂流到通常较冷的气候,到冰川融化,夏季热浪和异常提前的葡萄收获。
对于我们的水产养殖业来说,其中一些影响尤为显著:最近马尔伯勒的Pelorus海峡的一场热浪使我们最大的鲑鱼出口商损失了数百吨死鱼。
由于预测模型已经将海洋热浪与新西兰绿唇贻贝产量下降联系起来,科学家们一直渴望了解更温暖的未来对该物种意味着什么。如今,绿唇贻贝的年出口收入超过3亿美元。
在海洋热浪事件中,贻贝在自然环境中特别脆弱,因为当它们的栖息地变得太热时,它们无法移动到较冷的水域。
研究表明,较高的水温削弱了贻贝的生理机能——使病原体更容易感染和杀死它们——同时也使贻贝变得更瘦,供消费者食用的肉更少。
尽管如此,他们还是表现出了惊人的韧性。
奥克兰理工大学水产养殖生物技术研究小组的莱奥尼·文特尔博士说:“贻贝是一种迷人的生物,具有非常聪明的适应机制,它们应对水温变化的能力给我们留下了深刻的印象。”
最近的一项国际研究揭示了我们绿唇贻贝的近亲如何能够调整心率来应对海洋热浪。
当地的其他研究已经证明,在压力下,贻贝如何利用通常用于生长或繁殖的储存的生化资源,为它们提供足够的能量来生存。
但它们只能维持这么长时间:随着这些特殊资源的消耗,贻贝最终开始死亡。
现在,由文特尔领导并由一个多学科研究小组在纳尔逊的Cawthron水产养殖公园的潮湿实验室进行的一项同类研究首次使科学家能够追踪这种随时间和温度的变化。
文特尔说:“在实验快结束时,我们发现新陈代谢、免疫力和身体状况等方面确实受到了热应激的影响。”
“然而,大部分实验动物仍然活着,并积极应对不断变化的环境,这证明了贻贝的适应能力。”
有趣的是,这些发表在《热生物学杂志》上的结果并没有像研究小组最初预期的那样出现。
文特尔说,实验的目的是在模拟贻贝正常环境的特殊水箱中进行,当科学家们使用潜水加热器慢慢提高水温时,监测贻贝的生理反应。
“作为科学家,我们努力控制条件,但这项研究中一些最有见地的发现是由于技术问题造成的,”她说。
“在实验进行到一半的时候,控制器故障中断了温度上升过程,导致温度在几天内意外地迅速上升。
“这件事发生在圣诞节那天,所以在节日气氛和骨干员工之间,这个故障被慢慢发现了。”
当团队注意到这个问题时,水温已经上升到26.5摄氏度,导致大量贻贝死亡。
她说:“但幸存下来的动物成为了实验的瑰宝,并展示了贻贝生理机制的适应能力。”
“这些幸存的贻贝已经成为选择繁殖策略的完美候选者。”
另一个结论是,研究小组发现,持续22到25摄氏度的海水温度足以使贻贝变得脆弱,这为贻贝养殖场提供了一个阈值,在这个阈值下,贻贝养殖场可以转移到更冷、更深的水域。
展望未来,文特尔看到了更多需要解决的关键问题。
一个是贻贝在经历了海洋热浪之后是如何恢复的,以及它们的正常生物状态是否被永久改变了。
“此外,如果贻贝经历第二次海洋热浪,会发生什么还有待观察?”她说。
“例如,如果几周后再次出现海洋热浪,幸存的动物会如何应对?”
“通过回答这些问题,它将强调需要哪些管理工具或策略来应对这些影响。”
杰米·莫顿是科学和环境报道方面的专家。他于2011年加入该网站,并撰写了从保护和气候变化到自然灾害和新技术的所有内容。
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