动物需要吃足够的食物来提供能量来维持身体、狩猎、生长和繁殖。在不断变化的世界中,生活代谢成本的变化会影响动物的寿命。到目前为止,很难衡量野生动物的能源成本,尤其是生活在水中的动物。然而,新的研究发现,鱼的生活节奏被记录在它内耳的一个小结构中,称为耳石或耳石。
耳石帮助鱼从底部了解,确定它们在水中的速度,并帮助它们听到声音。来自英国、挪威和丹麦的研究人员现在已经证明,它还可以用作健身手表,揭示鱼是积极生活还是完全放松。
耳石-鱼健身手表
耳鸣中的碳来自两个来源:鱼类生活的水和它们为满足能量需求而吃的食物。在两种来源的碳在血液中混合之前,一些碳最终以碳酸钙的形式存在于耳朵中。通过仔细分析碳酸钙,研究人员可以确定有多少碳来自水或饮食,因为这两种来源的轻、重碳同位素比例不同。当鱼的新陈代谢增加,比如遇到温水或者比较活跃的时候,就会燃烧更多的食物,食物中的碳在耳朵中的比例就会增加。
数据宝库
耳石在树干上长出了一层类似戒指的新层。耳石生长的每一个微小增量都反映了鱼类的生长情况,可以用来记录其年龄。即使鱼死了,这些数据也可以恢复。现在,通过测量每一层中的碳同位素,研究人员可以了解鱼类一生中每个月的新陈代谢是如何变化的,包括温度、食物和鱼类行为的季节性变化是如何影响其新陈代谢的。
该论文的合著者之一、南安普敦大学的克莱夫特鲁曼博士说:“我们的新成就是新发现宝库的钥匙。”该论文发表在今天的《通讯生物学杂志》上。
另一位来自丹麦奥胡斯大学的合著者Ming-Tsung Ching博士补充道:“现在我们有了工具来测量和了解鱼类是如何受到环境影响并适应环境变化的,以及鱼类必须吃多少才能吃饱。这一新工具将帮助我们改进对鱼类发生的预测,包括当环境发生变化时对鳕鱼等商业上重要的鱼类的预测。”
很久
耳石已经被研究和储存了100多年,所以现在我们可以回去看看鱼的新陈代谢是如何随着工业捕鱼和长期气候变化而变化的。然而,不仅这些科学收藏品包含令人兴奋的研究材料。非常古老的耳石可以在被称为中石的考古遗址中找到。这些千年之久的耳石仍然含有指示鱼类代谢速度的碳信号。
“我们可以利用有关古代鱼类新陈代谢的知识,来了解鱼类对近期可能存在的环境条件的适应能力,或者鱼类对水温或食物供应变化的反应。当水变得比现在暖和时,鱼会发生什么,”丹麦奥胡斯大学的格恩科亚教授说。
特鲁曼博士补充说:“我们已经开始研究鳕鱼的代谢率,它们生活在格陵兰岛周围寒冷但温暖的水域。我们这个地区的鱼有耳石,可以追溯到1926年,这将有助于我们了解气候对气候的影响。这些鱼的健康。
“耳石就像黑匣子。它们包含一个巨大的信息库,用我们现在开始破译的语言编写。”
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