沙丁鱼是一种细长的银色小鱼,属于硬骨鱼纲鲱形目鲱科沙丁鱼属,它们具有生长快、繁殖力强的优✅点,肉质鲜嫩,含脂肪高,经济价值较✅高。
几㊣千年来,在北太平洋的两侧生活着两种不同的沙丁鱼。但美国国家海洋和大气管理局国家海洋渔业局的科学家在研究2022年度和2023年度拖网调查中收集的太平洋沙丁鱼的遗传学资料时,发现了一种不该在本地出现的日本沙丁鱼。起初他们怀疑是搞错了。因为太平洋沙丁鱼生活在从智利海岸到阿拉斯加湾的水域,而日本沙丁鱼的范围横跨西北太平洋和白令海。但在2022年,在北美西海岸取样✅的沙丁鱼中,有40%被发现是日本沙丁鱼,这一发现在2023年再次成为事实。
于近日发表在《分子生态学》(Molecular Ecology)上的一项研究表明,气候变暖可能会混淆沙丁鱼的居住地,海洋热浪可能正在给它们开辟一条穿越北太平洋的新通道。
研究人员还不知道为什么日本沙丁鱼㊣会向东迁徙,但人类活动造成的气候变化㊣导致海洋热浪的发生更频繁,持续时间也更长,科学家们认为这可能是其中一个驱动因素。
该研究的主要作者、美国国家海洋和大气管理局西南渔业科学中心Gary Longo说:“它们是温度边界✅移动时最先出现的物种之㊣一。” 随着栖息地变暖开辟了一条穿越北太平✅✅洋的通道,其他物种也可能效仿,未来还不知道㊣会发生什么。
据美国国家海洋和大气管理局称,之前的基因研究猜测太平洋沙丁鱼和日本沙丁鱼在大约20万到30万年前分化。冰河时期使北太平洋的大部分地区变得十分寒冷,从而将两者分开。
然而,海洋热浪的频率和强度的增加导致了物种生存范围的变化。科学家㊣们说,沙丁鱼可能是太平洋上第一批迁移到新的更温暖地区的物种之一。
沙丁鱼喜欢温暖的水域,而不利的生存环境条件和捕捞压力可能会进一步影响沙丁鱼种群的波动。已有研究表明,全球变暖导致海水水温上升,这对沙丁鱼的产卵种群数量有负面影响,进而影响沙丁鱼群整体数量。1968年,由于沙丁鱼种群数量的下降,美国加州渔业关闭。在大约50年后的20世纪90年代,沙丁鱼又回到了美国俄勒冈州和华盛顿州的水域,商业渔业也开始复苏。然而据估计,2016年沙丁鱼种群数量估计比2007年时的峰值下降了约93%。沙丁鱼渔业主要是沿海远洋渔业,但自2015年以来,美国政府已经对沙丁鱼捕捞实施了㊣禁令。
美国国家鱼类和野生动物部海洋鱼类科学部门的高级生物学家Lisa Hillier说:“沙丁鱼为整㊣个海洋提供食物,目前导致它们数量下降的原因并不是㊣捕捞✅压力,而是海㊣洋状况。”
研究人员观察了㊣2013年至2023年㊣在加州洋流大型海洋生态系统中通过年度拖网调查中收㊣集的约3500条沙丁鱼,该生态系统横跨太平洋西海岸,从加拿大的温哥华岛到墨西哥的南下加利福尼亚。每年春夏两季,北风系统都会改变方向,将海洋上层推向近海,海底附近富含营养物质的水被推到海面上,为一些最具生产力的水域提供养分。在2022年,在172个样本中有72个是日本沙丁鱼,在2023年,825个样本中有✅334个是日本沙丁鱼,占比约40%。
研究人员开发了一个栖㊣息地模型来估✅计整个北太平洋适宜栖息地的极限,包括海面温度✅数据和叶绿素。其中叶绿素可以帮助植物进行光合作用,并为沙丁鱼提供食物;通过卫星测量✅叶绿素,可以估测浮游植物的丰度。
沙㊣丁鱼理想的栖息地温度大约是8摄氏度或更高,它们可生存的最低温度是3.7摄氏度,因此研究人员将4摄㊣氏度作为可用栖息地的最低温度。2013年,被称为“Blob”的海洋热浪开始升温,并一直持续增长,到2015年,北美西海岸形成了㊣大量㊣的温㊣水,面积与加拿大相当,海面温度比1981-2010年的正常值高出3.5摄氏度。在过去的二十年里,海洋热浪的频率和持续✅时间的增加,以及其他较短的水温升高期,可能为㊣沙丁鱼等海洋生物开辟新的栖息地和通道。
栖息地模㊣型显示,在北㊣太平洋副热带环流和亚极地环流交汇的地区,出现了一条对沙丁鱼有利的栖息地带,在较温暖的月份,这条栖息带是最为持续。这一栖息地还向北延伸到白令海和阿拉斯加湾。
自2015年以来,阿拉斯加㊣州阿留申群岛中部和科迪亚克岛附近的冬季海面温度一直保持在接近或高于4摄氏度。近年来,这些地区的边缘和有利生境在㊣春季较早出现,并在秋季㊣持续到更晚。
根据2023年㊣的一篇题为“存档DNA揭示与海洋热浪相关的鱼类群落变化”论文,在Blob”海洋热浪期间,太平洋沙丁鱼和太平洋鳕鱼的数量下降,一些物✅种调整了它们的活动范围,比如墨西哥旗鱼,它们将活动范围扩大了数㊣百公里。
日本沙丁鱼的数量在上世纪90年代初急剧下降,自2010年左右以来数量一直在回升通常在数量丰富的时候,它们的分布范围会扩大。该研究的主要作者Gary Longo说,科学家认为这种恢复加上变暖的温度使沙丁鱼的扩散成为可能。
日本沙丁鱼2022年第一次出现在太平洋西海岸时高尔夫球,鱼龄主要在2-3岁,这表明它们是成年后来到这里。目前还不清楚它们是否已经开始在北美西海岸产卵。或许,这些沙丁鱼可能2021年冬天在北太平洋和阿留申群岛度过,随着气温升高,它们沿着海岸㊣线向下移动到这里。科学家们㊣还不确定它们是如何到达的。
目前,科学家们正在开发一种新方法来检测这两种沙丁鱼杂交的新方法,希望知道日本沙丁鱼是否在本地产卵,两个物种是否在一起产卵,以及产卵的频率等。
研究人员将继续分析来自2024年沿海远洋物种调查的约700个新样本,并对这些样本的DNA进行测序,追踪日本沙丁鱼在该地区持续的生存和活动。新发现可能会重塑科学家对沙丁鱼分布以及海洋条件变化如何影响海洋物种的理解,也凸显了持续监测和研究的重㊣要性。