Studie liefert erste Hinweise auf grundlegende Wachstumsbeschränkungen bei antarktischen Fischen

Antarktische Fische haben sich über Jahrtausende angepasst, um in den eisigen Temperaturen des Südlichen Ozeans zu überleben.

Dabei haben sie jedoch ihre Fähigkeit verloren, mit Raten zu wachsen, die bei ihren Cousins ​​​​in wärmerem Wasser zu beobachten sind, selbst wenn sie jetzt auf derselben Wassertemperatur gehalten werden, schlägt eine neue Studie vor.

Die Forschung, die von Wissenschaftlern der University of Plymouth und der British Antarctic Survey durchgeführt wurde, konzentrierte sich auf zwei Arten – den antarktischen stacheligen Raubfisch (Harpagifer antarcticus) und das sanny (Lipophyrs pholis), auch gemeiner Schleim genannt.

Die antarktischen Fische nahmen rund 20 % weniger Nahrung auf als die Arten aus gemäßigten Gewässern und wuchsen etwa halb so schnell, selbst wenn die beiden ökologisch ähnlichen Arten bei gleicher Wassertemperatur gehalten wurden.

Diese neuen Erkenntnisse zeigen, dass Fische, die bei antarktischen Wassertemperaturen leben, die Menge an zellulärer Maschinerie, die sie zur Herstellung von Proteinen haben, stark erhöht haben – aber immer noch nicht in der gleichen Geschwindigkeit Proteine ​​​​herstellen können wie Arten in wärmeren Gewässern – während die Geschwindigkeiten bei polaren und gemäßigten Fischen Eiweiß abbauen ist sehr ähnlich

Dies wiederum bedeutet, dass bei antarktischen Fischen die Fähigkeit, neue Proteine ​​in körperliches Wachstum umzusetzen, drastisch reduziert wurde.

Infolgedessen, sagen die Forscher, scheint es wahrscheinlich, dass ein evolutionärer Kompromiss für die Fähigkeit, bei polaren Wassertemperaturen zu überleben, eine stark reduzierte Fähigkeit war, so effizient oder schnell zu wachsen wie Fische in wärmeren Gewässern.

Dies hat wiederum wichtige Auswirkungen auf die Exposition gegenüber Raubtieren und darauf, wie viele Jahre es dauern könnte, bis sie die Geschlechtsreife erreichen.

Veröffentlicht in Offene Wissenschaft der Royal Societyist die Studie die erste ihrer Art, die untersucht, wie antarktische Fische im Vergleich zu Fischen aus gemäßigten Gewässern Protein als Wachstum produzieren und speichern.

Es bietet auch eine der größten vergleichenden Studien zum Proteinstoffwechsel, Wachstum und Nahrungsverbrauch bei Fischen über einen weiten Bereich biologisch relevanter Habitattemperaturen.

Dr. Keiron Fraser, Dozent für Meeresschutz an der University of Plymouth und Hauptautor der Studie, sagte: „Antarktische Fische sind stark thermisch eingeschränkt und können nicht langfristig bei Temperaturen überleben, die weit über denen liegen, in denen sie derzeit leben. Im Gegensatz dazu sind viele gemäßigt Arten sind toleranter gegenüber einem breiten Temperaturbereich, da sie oft ausgedehnte Breitengrade bewohnen.Unsere Daten zeigen, dass die Wachstumsraten und der Proteinstoffwechsel bei einer antarktischen Art signifikant niedriger sind als bei einer gemäßigten Art, selbst wenn sie bei gleicher Wassertemperatur gehalten werden Wenn die Ozeantemperaturen mit der globalen Erwärmung steigen, stellt dies eine rechtzeitige Erinnerung an die Unterschiede zwischen den Arten dar, die sich entwickelt haben, um bei sehr unterschiedlichen Temperaturen zu leben.Wenn antarktische Fische zunehmend höheren Temperaturen ausgesetzt sind, wird dies auch Auswirkungen auf ihr Überleben haben Auswirkungen auf viele kritische physiologische Prozesse, einschließlich des Wachstums.“

Professor Lloyd Peck, leitender Physiologe für Tieranpassungen in extremen Umgebungen vom British Antarctic Survey, fügte hinzu: „Auf dem Meeresboden der Antarktis gibt es eine unerwartet hohe Artenvielfalt, Schätzungen zufolge leben dort rund 20.000 Arten. Bisher haben alle untersuchten Arten großartig abgeschnitten Probleme bei der Herstellung von Proteinen und es scheint, dass dies eine allgegenwärtige Einschränkung für das Leben bei niedrigen Temperaturen darstellt Es gibt viele andere einzigartige Anpassungen bei antarktischen Meeresarten, wie zum Beispiel 16 Fischarten, die die einzigen Tiere mit Rückgrat sind, die keine roten Blutkörperchen oder Hämoglobin haben Sauerstoff um ihren Körper zu transportieren, oder riesige Seespinnen, die tausendmal schwerer sind als die größten in gemäßigten Zonen.Neben den Problemen bei der Herstellung von Proteinen könnten viele dieser anderen Anpassungen das Leben in einer Umgebung mit konstant niedrigen Temperaturen erleichtern, aber sie scheinen auch die Überlebensfähigkeit in sich verändernden Umgebungen zu verringern, was die Zukunftsaussichten für viele antarktische Meeresarten düster macht k.“