鱼耳朵里的石头像年轮一样记录时间。他们如何帮助我们了解气候变化

亦木近北栽

蓝鳍金枪鱼的耳石。学分:南安普顿大学

（）据对话（克莱夫·楚门）：作为一名海洋生物学家，我一直觉得了解动物如何适应它们的栖息地非常有趣。但是气候变化使得它变得比以往任何时候都重要——野生动物的未来可能取决于我们对它们的了解程度。

鱼的耳朵里有一种石头，科学家可以像阅读年轮一样阅读。我的团队发表在《自然通讯》上的新研究发现了一种方法来解码这些石头中的化学物质，以测量它们活着时消耗了多少能量。我们学到的东西可以帮助蓝鳍金枪鱼度过气候危机。

当动物的栖息地突然改变时，它们是如何反应的，我们还有很多不知道。温度是最重要的拼图之一，因为它影响着定义生命的化学反应的速率。

对动物来说，气温上升就像通货膨胀。物价上涨意味着住房和食品占据了我们更多的预算，留给奢侈品的钱更少了。更多的热量意味着需要更多的动物身体资源，如食物和氧气，来满足基本功能，如呼吸和移动，留下更少的能量用于生长和繁殖。

然而，气温变化对所有动物的影响并不相同。就像富人可以用他们的大量现金储备抵御通货膨胀一样，动物在接近他们的能量“上限”的程度上有所不同。

温暖的海水

生活在物种范围中间温度的动物可以提高新陈代谢率，满足生活在温暖水域的额外成本。那些在他们物种范围的温暖边缘的人可能更接近他们的极限，在那里温度的上升将他们推入一种形式的能量债务。

本可用于增长的储备必须转用于维持必要的生命过程。气温上升，通过对新陈代谢的影响，迫使物种适应，迁移到新的地方或者死亡。

测量野生动物的能量消耗并非易事。幸运的是，代谢反应会在体内留下化学痕迹。

耳石是鱼耳朵里的一块石头。耳石年轮，很像树木年轮，揭示了鱼的年龄。在南安普敦大学，我们开发了一种技术来解码耳石的化学成分。

耳石中不同形式或同位素的氧显示了鱼活着时经历的温度。碳同位素揭示了食物转化为能量的速度。鱼的耳朵里带着它们的健康追踪器。

研究动物的能量需求如何随温度变化可以帮助我们预测哪些动物最容易受到温度上升的威胁。例如，幼体需要快速生长，以便足够强壮来躲避捕食者，可能更容易受到全球变暖的影响。

最近，我们将这项新技术应用于大西洋蓝鳍金枪鱼。这些鱼可以长到两米长，并能以每小时40英里的速度游泳。它们也有很高的新陈代谢能力，这使得它们比其他大多数金枪鱼品种更能在寒冷的水域中茁壮成长。

20世纪的过度捕捞导致大西洋蓝鳍金枪鱼数量锐减。鱼类管理政策使得北大西洋的蓝鳍金枪鱼数量得以恢复，成群的蓝鳍金枪鱼再次成为不列颠群岛和北欧水域的常客。

蓝鳍金枪鱼在大西洋的东西两侧产卵。但是这两个产卵种群表现出不同的恢复速度。

随着时间的推移，来自西部(墨西哥湾)的成鱼的比例已经下降。每年有更多的东方(地中海)鱼类存活到成年。

我们的研究询问这些恢复的差异是否可以用温度来解释。我们发现，年轻金枪鱼的代谢率在28℃左右达到峰值。温暖水域中的金枪鱼代谢率较低，表明它们的身体无法跟上生活在28℃以上温度的能量消耗。

在墨西哥湾的产卵和育苗场，温度经常超过28摄氏度。虽然墨西哥湾一直比地中海温暖，但最近的变暖意味着低于28摄氏度阈值的适宜栖息地面积越来越小。2023年6月，佛罗里达州的海水温度超过了36摄氏度。

西部金枪鱼数量的缓慢恢复可能是由于这些温暖的水环境及其对幼年金枪鱼生长的影响。相比之下，地中海大部分地区的夏季气温目前仍低于28摄氏度。

展望未来

蓝鳍金枪鱼最近的复苏可能不会持续。我们使用气候模型来预测海洋变暖将多快开始影响金枪鱼幼鱼。

即使是中庸的预测也表明，地中海东半部将在50年内超过28摄氏度的门槛。在过去的两年里，我们看到地中海地区创纪录的平均气温已经逼近28摄氏度的门槛。

我们需要一个长期的解决方案来保护金枪鱼。

随着海洋持续变暖，金枪鱼可能会在以前太冷的地区建立新的产卵和哺育区，例如在美国东海岸更北的地方。如果是这样的话，幼年金枪鱼将有被渔业无意捕获的危险，也被称为副渔获物，

在亚洲，蓝鳍金枪鱼是寿司的一种受欢迎的美味，在那里一条鱼可以卖100多万美元。但它们不仅仅是美味佳肴。金枪鱼给了我们一个海洋野生动物面临挑战的警告。