文摘
动物迁徙是季节性运动从一个地区到另一个地方,可以涉及到大陆和海洋的成千上万的个人旅行。科学家经常使用电子和物理标记跟踪洄游鱼类的运动。然而,这些标记只工作更大的鱼,只提供有限的图景的鱼。然而,科学家们发现了如何使用鱼耳石(“耳朵石”)披露的秘密之旅迁移鱼在其整个生命周期中。鱼类的耳石生长一层新的每一天的生活,生产增长的乐队就像一棵树。耳石把化学元素从水中鱼类生长和转移,提供化学地图的鱼。增长乐队也告诉我们鱼多长时间花在每个栖息地和他们多快了。这个信息有助于环保人士理解栖息地是最重要的,以及如何保护濒危物种。
在本文中,我们将带你进入美妙的世界鱼类洄游和石头把你介绍给一个小耳朵偷听在鱼的生活,记录自己的每一个动作和更多…
鱼Migration-What和为什么我们护理吗?
我们经常听到从一个半球季节性迁徙的鸟飞到另一个避免长,寒冷的冬天,或者牛羚大迁移穿越非洲大草原。不过,鱼也执行惊人的迁移,但他们都在水面以下,很难看到(1]。像鸟,鱼可以向各个方向移动,在海洋,很多鱼类进行垂直“迁移”每一天,晚上喂养在表面,然后躲在白天的黑暗深处,为了避免被饥饿的捕食者。鱼也可以长距离游泳,与强大的金枪鱼迁徙数千公里到相同的繁殖地每年(1]。比目鱼也迁移数百公里每年通过冲浪洋流,和它们覆盖广阔的距离没有大肌肉中发现金枪鱼。卑鄙的挣扎把自己埋在沙子当电流改变方向,以确保他们不滑倒。还有三文鱼或鳗鱼迁徙到淡水和盐水达到他们的最终目的地。你们中的很多人可能吃鲑鱼,但是你知道他们可以迁移3000多公里河流回到他们出生的地方吗?比的距离进一步从墨西哥到加拿大!
但我们为什么要关心鱼迁移吗?除了一个引人入胜的事件往往涉及成千上万的动物,它也会影响我们如何管理野生种群和保护濒危物种。世界各地的人爱吃鱼。然而,为了避免抓住太多,我们需要首先了解鱼的所在地在他们的整个一生。这对洄游鱼类是特别具有挑战性的,但它允许渔业管理者制定规则,如果有必要,在一定减少钓鱼栖息地或栖息地,如那些鱼聚集繁殖和生长。今天,很多鱼都没有能够成功地迁移到栖息地,他们需要生存和繁殖,因为人类已经阻止了他们的路径与大坝和其他结构。
为什么和我们如何标记的动物?
人类总是好奇的想知道动物去。例如,许多人把钟放在他们的狗或猫找到他们。这种做法已经是常见的几千年前古埃及。牧羊人的牛。因此,一个简单的贝尔可以作为一个标签,可以让一个人知道动物的位置。然而,这个标签只允许跟踪我们的听觉或视觉范围内的动物,和动物必须大到足以穿衣领。
今天,科技进步已经远远超出我们的钟声,让我们追踪各种物种的长途迁移(1]。电子标签不同,从简单的光传感器,跟踪鸟类迁徙从北极到南极,复杂全球定位系统(GPS)标签记录动物的位置在任何给定的时刻,地球上任何地方。GPS项圈标签陆地(土地)在许多物种,包括狮子、大猩猩、大象、斑马、熊和熊猫。其他类型的GPS标签附加像身体穿孔的鳍或支持大型水生动物,如海龟,鲸鱼、金枪鱼、鲨鱼(1]。在图1中,您可以看到一头灰鲭鲨的迁徙路线在西北大西洋,因为它是由GPS跟踪标记。通常,GPS标签是大而重,所以他们不能被用于规模较小、较弱的动物(1]。出于这个原因,大多数鸟类都标记为小,轻,金属环或彩色塑料带具有独特的代码。比GPS标签,这些标签更轻但不太先进,只给我们一个标记的位置鸟鸟的腿或翼时观察到。但是,鱼,通常太小对GPS标签和游泳水下我们不能看到或听到他们在哪里?
- 图1 -(一)迁移路径的一头灰鲭鲨在西北大西洋,这是该地区所反映出的绿色盒子。
- (B)这种鲨鱼是马里兰海岸与GPS设备标记(美国)5月23日,2015年。GPS标签传播鲨鱼的运动在那段时间为626天,这鲨鱼游21974公里。(B, C)绿线代表在2015年这个鲨鱼的运动。(D, E)在2016年黑色线条代表运动。(F)紫色的线表示动作在2017年。有趣的是,这种鲨鱼迁移回马里兰海岸被标记后1年。你可以跟踪其他鱼类的迁徙http://cnso.nova.edu/sharktracking。本图中使用的图像从这个网站检索,可用的家伙哈维研究所,诺瓦东南大学(美国)。
小鱼可以有各种设备,标签。他们可以与金属或塑料标签标记标注一个独特的代码,或与微型电子标签插入到腹部或头1]。幸运的是,鱼骨头制成的骨架,像沙丁鱼一样,深陷泥潭,或鲑鱼,与生俱来的自然标签允许科学家们研究他们的动作从出生到死亡,而且不需要物理上标记的鱼(1]。这种自然的标签是一个特殊的骨,称为耳石,鱼的每日记录,季节和年度迁移,以及许多其他方面的生活(1]。鱼的骨架由软骨,或软骨鱼类,没有耳石像鲨鱼一样,或射线。
鱼耳石是什么?
耳石、耳朵石头的内耳内生长硬骨鱼——超过28000物种,包括等不同物种的小丑鱼,海马,鲑鱼和金枪鱼。硬骨鱼有三双otoliths-the sagittae,火山石,asteriscii (图2)。耳石是由碳酸钙,同样的粉笔和石灰石的化合物。不同的鱼耳石在形状和大小是不同的,因此科学家们可以发现鸟类的粪便和海豹的耳石看到这些动物是什么样的鱼eating-yuck !鱼耳石允许保持平衡和探测到声音和水深。鱼耳石生长持续期间的生活,每天几微米从出生到死亡2]。1微米1000倍小于1毫米,所以耳石一般大小的一粒沙子在幼鱼和一个手指甲大小的大多数成年鱼。
- 图2 -(一)一个条纹鲈鱼的照片。
- (B)x光条纹鲈鱼。(C)详细的x射线,耳石的位置。(D)鱼耳石三双,称为sagittae, asteriscii,火山砾。(E)这张照片是一片左边矢耳石耳石,位置的白色虚线所示(D)。白色正方形显示耳石的核心,这是这条鱼是一个幼虫时形成的。每个白点显示了一个薄和暗增长乐队成立在冬天,所以这条鱼是4岁。x射线是在学校完成的兽医(加州大学戴维斯分校)的大型动物诊所工作人员的监督下凯瑟琳·l·菲利普斯博士。
记录在耳石信息是什么?
鱼耳石是科学家们称为版本不断的飞行箱记录器记录飞机的飞行路径。像一个飞行记录器,耳石日志时的时间和关键事件在一条鱼的生活。科学家可以利用显微镜和复杂的技术解码视觉和化学信息印在耳石,如鱼的年龄和它生活在一个不同的点在它的生命3]。
使用鱼耳石戒指来估计年龄和增长
我们能算出鱼的时代通过计算其耳石的年轮,完全相同的方式我们可以告诉树木的年龄2]。这样的工作方式是,鱼有一个安静沉睡的时期和一个清醒喂养时期每24 h,就像人一样。在鱼耳石,这导致光明与黑暗乐队形成每一天,你可以看到当你看耳石在显微镜下。每天带的宽度告诉科学家如果鱼快速增长或慢慢地指标的食物是简单还是难找。当鱼变老,科学家可以看大,季节性乐队数鱼生活的年数(图2)[2]。世界上最古老的鱼是一个205岁的rougheye岩鱼,我们知道因为耳石的年度戒指!这是比你的字!
跟踪使用耳石鱼类迁徙
科学家们正在利用尖端技术破解化学代码记录在耳石,重建的秘密生活鱼在迁移。这个chemically-written故事帮助科学家估计一条鱼的时间花在不同的栖息地在整个生命。这是可能的,因为鱼包含了一些化学元素从周围的水和食物耳石,这些化学物质可以是唯一的鱼生活的栖息地。这有点像化学指纹被记录在耳石生长乐队改变当鱼迁移到一个新的栖息地。阅读耳石中化学物质的技术效果最好,当鱼穿过不同的水环境中,比如河流之间,一个河口(最后一段河流海洋和他们见面之前通常长度变化几乎几公里至100公里),和海洋(图3)。,但在世界的某些地方,甚至可以确定确切的河中鱼出生,然后跟踪其运动通过复杂的河流网络(4]。
- 图3——海洋的化学成分、河口和河流是截然不同的。
- 因此,化学元素纳入鱼类的耳石也不同的生态系统。这些化学元素可用于确定洄游鱼类所使用的生态系统在其整个寿命(见底部面板),并且知道鱼多少时间花在每一个生态系统。
通过结合年轮和化学分析,可以估计鱼花了多长时间在每个每个栖息地生境与比较的增长率。了解哪些栖息地是重要的鱼是必要的信息,科学家们正试图保护或恢复这些栖息地(1]。
耳石中的信息可以帮助我们拯救濒危鱼类
我们积极使用前一节中描述的方法来保存一个高度濒危鱼类。你可能已经听说过奇努克鲑鱼(或国王鲑鱼)。它是世界上最大的鲑鱼物种和生命整个北太平洋沿岸和河流,从日本北部在美国加州中部。像所有的鲑鱼、大鳞大麻哈鱼出生在一条河,迁移到海洋作为青少年,然后回到河里出生产卵并创建下一代的鲑鱼。奇努克鲑鱼产卵一次,然后死去。当他们死的时候,科学家收集他们的耳石和追溯它们的迁移途径和增长率对他们的整个生活4]。
有4分的奇努克鲑鱼在萨克拉门托-圣华金水系,秋天播出,秋天播出,winter-run, spring运行。运行的名称表明本赛季当成年人进入淡水产卵。Winter-run大鳞大麻哈鱼是我们故事的重点,因为这只是一个微小的人口留在加州(美国),让他们高度濒危(5]。新信息获得从他们的耳石可能有助于保护这些鲑鱼。从历史上看,winter-run鲑鱼了在加州的几个冰冷的河流,但人类阻止他们的途径与巨大的水坝。今天,唯一留给它们产卵的地方下面是一个大坝,在河的温度也能变得很热。在2013 - 2015年的干旱,许多鸡蛋和青少年死亡的热水。然而,少量的winter-run大鳞大麻哈鱼不知何故返回作为成年人在2016 - 2018年幸存下来。科学家们正兴奋地利用耳石学习这些顽强的幸存者的故事。他们认为耳石栖息地将揭示这可能帮助winter-run奇努克鲑鱼生存在未来的干旱。耳石已经表明,在其他年份,年轻winter-run大鳞大麻哈鱼经常偷偷溜往小河流生长和隐藏5]。科学家们不知道这些秘密的途中也能停下参观是多么的重要,认为他们可能为鲑鱼提供有营养的食物和躲避捕食者在海洋。这些相同的栖息地winter-run奇努克鲑鱼在干旱期间使用吗?这个新的信息将允许科学家们考虑栖息地保护为了保持这种独特的鱼。
你能做什么来保护洄游鱼类?
与你的朋友和老师洄游鱼类该地区物种存在于你住在哪儿,在河流或海洋。找出哪些物种濒危和需要你的帮助,并试着只买海鲜大餐(物种收获或养殖不破坏自然栖息地,危及其他物种,和污染ecosystems-check海鲜观察项目www.seafoodwatch.org和他们的应用程序)。通知你的家人,朋友,社会,他们可以帮助保护这些物种。例如,将意识洄游鱼类面临的众多问题的主题是一年一度的世界鱼类洄游日(worldfishmigrationday.com)。这一天是庆祝全球每2年。也许你,你的朋友,和你的老师可以为这一天组织活动!寻找机会帮助海滩和河垃圾清理活动提供清洁房屋对洄游鱼类和其他水生物种。同样,您可以使用智能节水建议在你的家庭和码离开水的鱼享受和帮助保持河流健康(https://www.smartwater.org.nz/tips)。提醒人们,消除一些障碍沿着河流可以帮助增加洄游鱼类的数量,通过允许他们回到健康的栖息地他们曾经生活和发展的根本所在。
术语表
栖息地:↑栖息地自然区域或环境所使用的生物来维持他们的基本需求,包括饲料和繁殖。
全球定位系统或GPS:↑数组的卫星绕着地球为我们提供GPS,允许地球上电子接收器提供精确的位置。
软骨鱼类:↑鱼骨架的软骨,比骨头柔软。鲨鱼和鳐鱼是完美的例子。
耳石:↑鱼耳石,或耳朵的石头,是由碳酸钙结构位于内耳的硬骨鱼。鱼耳石帮助检测声音和躲避捕食者,并保持平衡。
硬骨鱼:↑鱼与骷髅骨头做的。大马哈鱼、海马、小丑鱼、鲈鱼和金枪鱼的只是几个许多存在的硬骨鱼。
化学元素:↑化学元素的构建块是宇宙中所有的生物体从非生命的东西。例如,水是由两个化学元素,氢和氧。
河口:↑之前最后的一条河与海洋。河口的水有可变数量的盐和经常与潮汐的举措。
Winter-Run鲑鱼:↑鲑鱼,回到河(或从海洋中“运行”)在冬天。
洄游鱼类:↑鱼需要不同栖息地之间在特定阶段的生命周期繁殖,饲料,成长,和/或找到躲避捕食者或有害环境。
利益冲突声明
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
引用
[1]↑莫莱斯,P。,Daverat f . 2016。介绍了鱼类洄游。佛罗里达州波卡拉顿的:CRC出版社。
[2]↑Panfili, J。,德Pontual, H。特罗德克,H。赖特,p . j . 2002。人工鱼Sclerochronology。布雷斯特:法国研究所精心设计的倒l 'Exploitation de海蓝之谜。
[3]↑坎帕纳,1999年美国大肠。化学和组合鱼耳石的途径、机制和应用程序。3月生态。课题。爵士。188:263 - 97。doi: 10.3354 / meps188263
[4]↑Sturrock, a . M。Wikert, j . D。Heyne, T。Mesick C。哈伯德,a E。Hinkelman表示,t . M。,等。2015。重建的迁徙行为和长期生存的少年奇努克鲑鱼对比下水文政权。《公共科学图书馆•综合》10:e0122380。doi: 10.1371 / journal.pone.0122380
[5]↑菲利斯,C . C。Sturrock, a . M。约翰逊,r . C。韦伯,p . k . 2018。濒危winter-run抚养大鳞大麻哈鱼依靠不同的栖息地在一个高度改变格局。医学杂志。Conserv。217:358 - 62。doi: 10.1016 / j.biocon.2017.10.023