Фото: Экологическая биология рыб (2024)

Морские акулы и скаты используют мочевину для задержки размножения

Мочевина — основной компонент мочи человека — играет важную роль в сроках созревания акул, скатов и других хрящевых рыб. Новое исследование, проведенное учеными в рамках инициативы «Море вокруг нас» в Институте океанов и рыболовства Университета Британской Колумбии, показало, что высокие концентрации мочевины, характерные для хрящевых рыб, особенно для яйцекладущих морских видов, позволяют им созревать и начинать размножаться в большей части от их максимального размера.

«Давно известно, что хрящевые рыбы созревают позже, чем костистые рыбы, но наши результаты дают механистическую причину, почему это так, — рассказывает Мелани Уоррен, которая руководила исследованием. — Наши выводы важны, потому что эти рыбы очень восприимчивы к рыболовному давлению. Если их вылавливать в больших количествах до того, как у них появится шанс размножиться, популяции сокращаются, и именно поэтому сегодня мы видим, что 37 процентов акул, скатов и рыб-пил находятся под угрозой исчезновения. Следовательно, знание того, когда они созревают, является ключом к устойчивому управлению рыболовством и усилиям по сохранению «.

Уоррен и соавтор доктор Дэниел Поули, главный исследователь моря вокруг нас, проанализировали опубликованные данные о средней длине в начале зрелости и максимальной длине почти 1000 видов хрящевых рыб. Затем они оценили скорость метаболизма рыб обоих размеров и, объединив две цифры для каждого вида, вычислили их «репродуктивный дыхательный порог» (RRT). Предыдущие исследования показали, что при достижении такого значения запускается процесс созревания и нереста.

Исследователи обнаружили заметные различия при сравнении своих результатов с «порогом 1, 36», оцененным для сотен морских и пресноводных костистых рыб и беспозвоночных.

Две крайности, которые привлекли их внимание больше всего, — это «порог 1, 13», оцененный для морских яйцекладущих акул и скатов, и «порог 1, 33», оцененный для пресноводных живородящих скатов.

«Эти пороговые значения говорят нам о том, что яйцекладущие акулы и скаты созревают в большей степени от своего максимального размера, чем пресноводные живородящие скаты или костистые рыбы. Другими словами, если серые окуни взрослеют, когда достигают 40-50 процентов от своей максимальной длины, то акулы-молоты взрослеют, когда достигают примерно 60-70 процентов от своего максимального размера», — делятся ученые.

После оценки этих пороговых значений исследователи начали изучать их связь с задержкой мочевины, поскольку известно, что многие виды хрящей концентрируют высокие уровни мочевины в тканях и жидкостях своего организма, чтобы предотвратить чрезмерную потерю воды.

Эксперты обнаружили, что виды с высоким содержанием мочевины созревают в большей степени от своего максимального размера, чем виды, которые сохраняют мало мочевины.

Исследователи выдвинули гипотезу, что мочевина, которая, как известно, помогает в кислотно-щелочной регуляции у хрящевых рыб, действует как буфер против кислотности, вызванной снижением потребления кислорода, вызванным ростом, и последующим сокращением поступления кислорода.

Когда рыбы растут, их двумерные жабры или органы дыхания испытывают трудности с обеспечением кислородом развивающихся трехмерных тел. Это пониженное потребление кислорода влияет на скорость, с которой белки — важнейшие компоненты клеток и тканей рыбы — естественным образом разлагаются или «денатурируются» и ресинтезируются, чтобы организм оставался живым.

Наступает момент, когда кислорода, необходимого для роста и повторного синтеза денатурированных белков, становится очень мало и создается кислая внутренняя среда, которая «сообщает» рыбам, что пришло время саморегулироваться и запустить гормональный каскад, который останавливает рост, запускает нерест и позволяет им вдыхать больше кислорода .

Хотя этот процесс применим и к хрящевым рыбам, удержание у них мочевины уравновешивает кислотность, вызванную сниженным потреблением кислорода, и позволяет им продолжать расти дольше, чем костистым рыбам, и задерживает созревание.

«Интересно, что этого не происходит с живородящими пресноводными скатами, порог развития которых ближе к порогу развития костистых рыб, поскольку они обеспечивают своих детенышей кислородом через жабры и, таким образом, испытывают больший кислородный стресс, чем морские яйцекладущие скаты. И, что еще более интересно, было показано, что живородящие пресноводные скаты почти полностью утратили способность удерживать мочевину. Это усиливает связь между дыханием, удержанием мочевины и достижением первой зрелости у хрящевых рыб «, — отмечают исследователи.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

В Таиланде обнаружена акула-призрак с мерцающими глазами и огромной головой

235 Океанографы открыли новый вид глубоководной акулы-призрака у берегов Андаманского моря. Информацией об этом делится …