動物需要吃足夠的食物來提供能量來維持身體、狩獵、生長和繁殖。在不斷變化的世界中,生活代謝成本的變化會影響動物的壽命。到目前為止,很難衡量野生動物的能源成本,尤其是生活在水中的動物。然而,新的研究發(fā)現,魚的生活節(jié)奏被記錄在它內耳的一個小結構中,稱為耳石或耳石。
耳石幫助魚從底部了解,確定它們在水中的速度,并幫助它們聽到聲音。來自英國、挪威和丹麥的研究人員現在已經證明,它還可以用作健身手表,揭示魚是積極生活還是完全放松。
耳石-魚健身手表
耳鳴中的碳來自兩個來源:魚類生活的水和它們?yōu)闈M足能量需求而吃的食物。在兩種來源的碳在血液中混合之前,一些碳最終以碳酸鈣的形式存在于耳朵中。通過仔細分析碳酸鈣,研究人員可以確定有多少碳來自水或飲食,因為這兩種來源的輕、重碳同位素比例不同。當魚的新陳代謝增加,比如遇到溫水或者比較活躍的時候,就會燃燒更多的食物,食物中的碳在耳朵中的比例就會增加。
數據寶庫
耳石在樹干上長出了一層類似戒指的新層。耳石生長的每一個微小增量都反映了魚類的生長情況,可以用來記錄其年齡。即使魚死了,這些數據也可以恢復?,F在,通過測量每一層中的碳同位素,研究人員可以了解魚類一生中每個月的新陳代謝是如何變化的,包括溫度、食物和魚類行為的季節(jié)性變化是如何影響其新陳代謝的。
該論文的合著者之一、南安普敦大學的克萊夫特魯曼博士說:“我們的新成就是新發(fā)現寶庫的鑰匙。”該論文發(fā)表在今天的《通訊生物學雜志》上。
另一位來自丹麥奧胡斯大學的合著者Ming-Tsung Ching博士補充道:“現在我們有了工具來測量和了解魚類是如何受到環(huán)境影響并適應環(huán)境變化的,以及魚類必須吃多少才能吃飽。這一新工具將幫助我們改進對魚類發(fā)生的預測,包括當環(huán)境發(fā)生變化時對鱈魚等商業(yè)上重要的魚類的預測?!?
很久
耳石已經被研究和儲存了100多年,所以現在我們可以回去看看魚的新陳代謝是如何隨著工業(yè)捕魚和長期氣候變化而變化的。然而,不僅這些科學收藏品包含令人興奮的研究材料。非常古老的耳石可以在被稱為中石的考古遺址中找到。這些千年之久的耳石仍然含有指示魚類代謝速度的碳信號。
“我們可以利用有關古代魚類新陳代謝的知識,來了解魚類對近期可能存在的環(huán)境條件的適應能力,或者魚類對水溫或食物供應變化的反應。當水變得比現在暖和時,魚會發(fā)生什么,”丹麥奧胡斯大學的格恩科亞教授說。
特魯曼博士補充說:“我們已經開始研究鱈魚的代謝率,它們生活在格陵蘭島周圍寒冷但溫暖的水域。我們這個地區(qū)的魚有耳石,可以追溯到1926年,這將有助于我們了解氣候對氣候的影響。這些魚的健康。
“耳石就像黑匣子。它們包含一個巨大的信息庫,用我們現在開始破譯的語言編寫?!?
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