Ученые, рыбаки и любители природы одинаково беспокоятся о том, как будут жить морские существа, когда океаны вокруг них изменятся. Существует множество свидетельств того, что более высокие температуры вызывают стресс у морских животных. Но не менее важно воздействие тепла на их личинок, микроскопический планктон, дрейфующий в толще воды. Эти ранние этапы жизни, которые так трудно увидеть, часто упускаются из виду в исследованиях и в управлении.

Исследователи начали оценивать, как животные на этих уязвимых ранних стадиях будут справляться с изменениями окружающей среды и что это может означать для экосистем и рыболовства. Морские биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре исследовали влияние повышенных температур на личинок моллюска Келлета, обычной морской улитки Южной Калифорнии, которая является объектом зарождающегося местного промысла. Результаты исследования опубликованы в журнале исследований моллюсков.

"В то время как молодые детеныши Келлета способны выдерживать более широкий диапазон более высоких температур, чем мы ожидали, волны морской жары остаются угрозой, особенно по мере повышения базовых температур", - сказал ведущий автор Хочитл Клэр, докторант лаборатории Хофмана на кафедре экологии, эволюции и морской биологии.

Моллюск Келлета - хищный падальщик, обитающий на каменистом и песчаном дне водорослевых лесных сообществ. Они невероятно многочисленны в канале Санта-Барбара, и их похожие на башни раковины часто выбрасывает на берег. Молодые щенки развиваются в четыре этапа в течение примерно месяца.

В рамках своей работы в программе долгосрочных экологических исследований побережья Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Клэр сосредоточилась на воздействии высоких температур воды на последние две стадии развития: велигеров, все еще находящихся внутри своих яйцеклеточных капсул, и свободно плавающих детенышей.

Клэр поместила пробирки с велигерами и детенышами в тепловой блок на 1 час испытания. Тепловой блок создает температурный градиент между температурой окружающего канала 15° C (50° F) слева и 37° C (98,6° F) справа. Это позволило ей точно определить температуру, при которой у личинок моллюсков начинаются проблемы. В частности, она измеряла смертность и аномалии развития — например, были ли детеныши хорошо сформированы и умели ли плавать.

Смертность была одинаковой между двумя этапами жизни, причем половина особей умирала примерно при температуре 34°C (93° F). Напротив, детеныши были более восприимчивы к дефектам от жары, чем велигеры. У половины детенышей наблюдалось аномальное развитие или поведение при температуре 27,6°C против 24,9°C у велигеров (81,7°F против 76,8°F).

Обычно смотрят на показатели выживаемости, чтобы оценить устойчивость вида к таким стрессам, как жара. Однако Клэр считает, что сосредоточение внимания только на уровнях смертности упускает из виду более широкую картину. "Мы должны рассматривать это в экологическом контексте, что означает рассмотрение функций организма и поведения", - сказала она.

Температура воды действительно достигла достаточно высокой, чтобы нарушить развитие личинок моллюсков во время Blob, морской волны жары в северо-восточной части Тихого океана, которая продолжалась с 2013 по 2016 год. "Хотя мы, возможно, и не сталкиваемся с океаном при температуре 33 ° по Цельсию, - продолжила она, - мы можем наблюдать условия, при которых личинки не способны плавать, где они не способны питаться". Таким образом, хотя детеныши могут пережить эти температуры, ее результаты показывают, что многие из них не доживут до следующей стадии жизни.

Исследователи хорошо понимают, как взрослые беспозвоночные, такие как омары, морские ушки и ежи, реагируют на экологический стресс, потому что собрать эти данные относительно просто. Однако его гораздо труднее получить на ранних стадиях их жизни, когда они представляют собой микроскопический планктон. "Многие прогнозы моделей рыболовства на самом деле вообще не включают ранние стадии из-за этой экспериментальной сложности", - сказала Клэр.

Моллюски Келлета в настоящее время не поддерживают крупный промысел в Калифорнии. "Но мы не можем сосредоточиться только на том, чтобы есть одно и то же снова и снова", - сказала Клэр. "Мы должны разнообразить наши вкусы, если мы действительно хотим ловить рыбу устойчиво".

В настоящее время Клэр изучает последствия высокоинтенсивных и кратковременных волн морской жары, подобных той, что произошла в Южной Калифорнии в 2018 году. Она также надеется сотрудничать с коммерческими предприятиями аквакультуры, которые уже выращивают водных личинок и могут извлечь выгоду из ее результатов.

"В целом, моллюски оказались очень выносливыми на ранних стадиях развития по сравнению с другими беспозвоночными, выловленными в Санта-Барбаре, такими как морское ушко на ранней стадии и кальмар", - сказала Клэр. "Но поскольку потепление океана продолжает угрожать нашим местным морепродуктам, крайне важно, чтобы мы понимали, какие виды будут устойчивыми и останутся "в меню"".