Это главный вывод недавнего исследования Вашингтонского университета, опубликованного в журнале Global Change Biology, в котором анализируются репродуктивные модели трехиглой колюшки за полвека в районе Бристольского залива на Аляске. Данные показывают, что колюшки размножаются раньше и чаще в каждом сезоне в связи с более ранним весенним вскрытием льда и более продолжительным безледным летом.В то время как в нескольких статьях высказывались предположения, что условия, вызванные потеплением климата, могут позволить животным размножаться чаще в течение одного года, это было только эмпирически показано на насекомых.
Это первое исследование, в котором задокументировано несколько циклов размножения рыб за один сезон из-за изменения климата, сказала ведущий автор Рэйчел Ховел, научный сотрудник Школы водных и рыбных наук Университета штата Вашингтон.«В этой статье интересно то, что она впервые показывает появление множественного размножения у позвоночных как ответ на изменение климата», — сказал Ховел. «В литературе по изменению климата содержится много прогнозов и оценок уязвимости, но у нас не так много возможностей для реального наблюдения за реакцией видов с течением времени, так как это требует большого объема данных. Наша способность обнаруживать множественное размножение рыб объясняется нашими всеобъемлющими и высококачественный долгосрочный набор данных ".
Данные были собраны с 1963 по 2015 год на озере Алекнагик на Аляске, где находится одна из исследовательских станций Программы лосося Аляски. Программа исследований на протяжении десятилетий фиксировала численность молоди нерки и других рыб, обитающих в пресноводных озерах региона. В течение 52 лет рыбу ловили сетями вдоль берега озера в 10 различных местах каждые семь дней с июня по сентябрь.
Все рыбы были идентифицированы и измерены.Хотя программа мониторинга была предназначена для отслеживания коммерчески важной популяции нерки, ученые также тщательно регистрировали всех присутствующих рыб, включая трехиглую колючку. Колюшка составляет почти половину рыбы, обитающей в озере Алекнагик, причем доля молоди нерки почти соответствует этому проценту. По словам Ховела, трехиглая колюшка составляет значительную часть сообществ рыб во многих северных озерах, поэтому эти результаты могут иметь значение для всего региона.
«Аляска нагревается примерно в два раза быстрее, чем на большей части остальной планеты», — сказала она. «Эти рыбы приспособлены к выживанию в относительно холодных условиях с ограниченным продуктивным сезоном. Реакция на быстрое потепление, которое мы наблюдаем в озерах, например, раннее весеннее вскрытие льда, снимает некоторые из этих ограничений».
Колюшки рождаются у берега, затем переходят на середину озера, чтобы питаться зоопланктоном. Взрослые особи возвращаются на берег летом на нерест; самцы построят гнездо и привлекут самку, которая откладывает яйца. Самцы охраняют гнездо до тех пор, пока рыба не вылупится, обычно примерно через две недели.
Анализируя данные за десятилетия, показывающие размеры рыбы в течение каждого лета, Ховел и его сотрудники смогли приблизительно определить, когда родилась определенная рыба — более крупная рыба, пойманная в августе, свидетельствовала о выводке в начале сезона, в то время как более мелкая рыба, пойманная в тот же день, вероятно, произошла из выводок, который вылупился позже летом.Используя эти данные и дополнительные данные об окружающей среде, исследователи обнаружили, что трехиглая колюшка нерестилась раньше в те годы, когда вскрытие льда происходило раньше, а в некоторые годы рыба производила более одного выводка. Учитывая короткое лето на Аляске, у большинства колюшек есть время и выносливость только для одного выводка, но все чаще они выращивают два выводка за лето, поскольку изменение климата приводит к более ранней весне.
Эти факторы могут иметь более широкие экологические последствия, поскольку трехиглая колюшка является доминирующим видом рыб во многих северных озерах. Это особенно верно в отношении основного конкурента колюшки во многих прибрежных озерах Аляски: молоди нерки. Эти два вида обитают в одних и тех же местах обитания в озерах и обычно едят одно и то же.
«Если численность колюшки увеличивается из-за их измененной стратегии воспроизводства, это может иметь последствия для экосистемы для продуктивности видов, о которых мы коммерчески заботимся, например, нерки», — сказал Ховел. Исследователи еще не знают, полезно ли для трехиглой колюшки более частое и более раннее размножение в более раннем возрасте, но похоже, что в долгосрочной перспективе рыба, вероятно, увеличит свою численность.«Мы не знаем точно, что это означает для демографии этого вида», — пояснил Ховел. «Это также может означать, что рыбы живут короче, потому что повторное разведение требует более высоких физиологических затрат.
В более низких широтах их ареала рыбы созревают раньше и раньше умирают».