Тилапия, живущая в переполненных прудах аквакультуры или небольших пресноводных водоемах, настолько хорошо адаптируется к этой стрессовой среде, что перестает расти и размножается в меньшем размере, чем их спокойные собратья.
Новое исследование, проведенное учеными из Университета Келании в Шри-Ланке и Университета Британской Колумбии в Канаде, объясняет, что, хотя большинство рыб умирают при стрессе, тилапия выживает в суровых условиях, задерживаясь в росте и продолжая свою жизнь в карликовой форме.
"Тилапия и другие рыбы семейства Cichlidae не нерестятся раньше, чем другие рыбы, как принято считать," - сказал Упали С. Амарасингхе, ведущий автор исследования и профессор Университета Келании. "Скорее, они необычайно терпимы к стрессовым условиям окружающей среды, которые, однако, повышают их потребность в кислороде."
Как и у других рыб, когда метаболизм тилапии ускоряется, ей требуется больше кислорода для поддержания функций организма. Но в результате взаимодействия между повышенным метаболизмом и растущим телом жабры достигают точки, когда они не могут поставлять достаточно кислорода для большего тела, поэтому рыба либо умирает, либо просто перестает расти.
"Площадь поверхности жабр увеличивается в двух измерениях, то есть в длину и ширину, но они не могут угнаться за телами, которые растут в трех измерениях - длине, ширине и глубине," - сказал Дэниел Поли, соавтор исследования и главный исследователь инициатива "Море вокруг нас» в Институте океанов и рыболовства UBC. "По мере того, как рыба становится больше, ее жабры обеспечивают меньше кислорода на единицу веса тела. Таким образом, чтобы выжить в стрессовых условиях, которые увеличивают их потребность в кислороде, рыба должна оставаться меньше. Эта тема получила дальнейшее развитие в том, что я назвал ограничением кислорода в жабрах. теория."
Стресс, переживаемый тилапией в неоптимальных условиях, усугубляет стресс, который они испытывают, когда поверхность их жабр не может увеличиваться в размерах из-за увеличения потребности в кислороде их растущих тел. Как следствие, гормональный каскад, ведущий к созреванию и нересту, запускается при меньших размерах, чем в оптимальных условиях.
Но нерест происходит в более молодом возрасте, так как процесс роста рыбы уже закончился.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи проанализировали длину в период первого созревания и максимальную длину в 41 популяции девяти видов рыб, таких как тилапия и другие цихлиды, обитающие в озерах и прудах аквакультуры по всему миру, от Бразилии до Уганды и от Египта до Гонконга.
Если посмотреть на соотношение между максимальной длиной, которую могут достигать эти рыбы, и их длиной при первом воспроизведении, они обнаружили, что такое же соотношение ранее определялось у других пресноводных и морских рыб.
"Это соотношение говорит нам о том, что тилапия в стрессовых условиях не появляется раньше, они просто уменьшают свой размер, но их жизненный цикл продолжается," - сказал Амарасингхе.
"Эти результаты будут иметь значение для рыбоводов, особенно в Азии, чьи пруды часто полны дико воспроизводящейся маленькой тилапией, для которой нет рынка," - сказал Паули.
