عوامل پیچیده مؤثر بر افزایش جمعیت ماهیان مرکب در اقیانوس‌ها

در سال‌های اخیر، پژوهشگران متوجه روند عجیبی در اقیانوس‌های جهان شده‌اند و جمعیت گروهی از جانوران شاخک‌دار به نام سرپایان شامل ماهی مرکب، هشت‌پا و سپیداج افزایش پیدا کرده است. در میان آن‌ها، ماهیان مرکب بیش از دیگر گونه‌ها رشد جمعیتی داشته‌اند.

در نگاه اول این اتفاق می‌توانست نتیجه تغییرات بزرگی مانند گرم‌تر شدن آب اقیانوس‌ها و کاهش بی‌رویه تعداد شکارچیان بزرگ باشد که انسان در دریاها ایجاد کرده است. اما پژوهش جدید نشان می‌دهد داستان به این سادگی نیست و افزایش ماهی‌های مرکب را نمی‌توان فقط به گرمایش زمین یا حذف شکارچیان نسبت داد.

در سال ۲۰۱۶، گروهی از پژوهشگران دانشگاه آدلاید با بررسی داده‌های مربوط به ۶ دهه گذشته، دریافتند جمعیت سرپایان در بسیاری از مناطق جهان افزایش یافته است. این افزایش حتی در مناطقی نیز که فعالیت ماهیگیری وجود نداشت، دیده شد و به همین دلیل، پژوهشگران نتیجه گرفتند که صید صنعتی به‌تنهایی نمی‌تواند دلیل این روند باشد.

یکی از فرضیه‌های اولیه این بود که کاهش تعداد شکارچیان بزرگ مانند ماهی‌های شکارچی، فرصت بیشتری برای رشد ماهی‌های مرکب ایجاد کرده است. از آنجایی که بسیاری از دشمنان طبیعی آن‌ها در اثر صید بیش‌ازحد کاهش یافته‌اند، جمعیت ماهی‌های مرکب توانسته بدون فشار معمول شکارچیان افزایش پیدا کند.

فرضیه دیگر به تغییرات اقلیمی مربوط می‌شد، زیرا ماهی‌های مرکب جانورانی با رشد سریع هستند و سوخت‌وساز بالایی دارند و برخی دانشمندان احتمال دادند افزایش دمای آب به نفع آن‌ها باشد. اما پژوهش‌های جدید این تصویر را پیچیده‌تر کرده‌اند.

رِمی دِنه‌شِر، زیست‌شناس دریایی، و همکارانش با استفاده از مدل‌های رایانه‌ای، اکوسیستم‌های دریایی را بررسی کردند تا دریابند تغییر تعداد شکارچیان و افزایش دمای آب چه اثری روی ماهی‌های مرکب دارد. نتایج نشان داد کاهش شکارچیان بزرگ واقعاً می‌تواند باعث افزایش تعداد ماهی‌های مرکب شود، اما این افزایش به معنای جایگزین شدن آن‌ها با ماهی‌های شکارچی ازدست‌رفته نیست.

وقتی شکارچیان بزرگ کاهش پیدا می‌کنند، ماهی‌های مرکب بیشتر می‌شوند، اما این موضوع نمی‌تواند کاهش کلی جمعیت ماهی‌های شکارچی یا آسیب واردشده به شبکه غذایی اقیانوس را جبران کند. پژوهشگران دریافتند عامل مهم‌تر احتمالاً میزان منابع غذایی موجود است.

وقتی تعداد شکارچیان کمتر می‌شود، ماهی‌های کوچک بیشتری در محیط باقی می‌مانند و این موضوع غذای بیشتری برای ماهی‌های مرکب فراهم می‌کند. ماهی‌های مرکب برای حفظ رشد سریع خود به غذای زیادی نیاز دارند و برخی گونه‌ها می‌توانند روزانه حدود ۳۰ درصد وزن بدنشان غذا مصرف کنند.

برخلاف تصور رایج، مدل پژوهشگران نشان داد افزایش دمای آب ممکن است حتی اثر منفی روی جمعیت ماهی‌های مرکب داشته باشد. در آب گرم‌تر، بدن این جانوران انرژی بیشتری مصرف می‌کند و برای تأمین این انرژی باید بیشتر غذا پیدا کنند و اگر منابع غذایی به همان اندازه افزایش پیدا نکنند، گرمای بیشتر می‌تواند فشار بیشتری به آن‌ها وارد کند.

پژوهشگران می‌گویند داده‌های فعلی هنوز برای پیش‌بینی دقیق آینده ماهی‌های مرکب کافی نیستند و مدل آن‌ها برخی عوامل مهم مانند تغییر دما در عمق‌های مختلف اقیانوس و اثر گرما بر رشد جنین ماهی‌های مرکب را در نظر نگرفته است.

یکی از ویژگی‌هایی که ماهی‌های مرکب را در محیط‌های متغیر موفق می‌کند، چرخه زندگی بسیار کوتاه آن‌ها است. بسیاری از گونه‌های ماهی مرکب درطول یکی یا دو سال رشد می‌کنند و سپس می‌میرند.

آن‌ها می‌توانند بسیار سریع‌تر از بسیاری از ماهی‌ها رشد کنند و وقتی شرایط محیطی تغییر می‌کند، نسل‌های جدیدشان خیلی زود جایگزین می‌شوند. گرم‌تر شدن آب اقیانوس‌ها همیشه به نفع ماهی مرکب نیست و ممکن است با افزایش مصرف انرژی، فشار بیشتری به آن‌ها وارد کند.

ماهیان مرکب می‌توانند از نخستین گونه‌هایی باشند که در اکوسیستم‌های آسیب‌دیده‌ای رشد می‌کنند که محیطشان بر اثر صید بی‌رویه، تغییرات اقلیمی یا برهم خوردن تعادل شبکه غذایی دچار آشفتگی شده است. در طول قرن گذشته، افزایش موج‌های گرما، گسترش صید ترال کف‌روب و کاهش شکارچیان بزرگ، شرایطی ایجاد کرده که به نظر می‌رسد با ویژگی‌های زیستی ماهی‌های مرکب سازگار است.

دِنه‌شِر و همکارانش می‌گویند افزایش جمعیت ماهی‌های مرکب شاید بیشتر از آنکه نتیجه مستقیم گرمایش زمین باشد، حاصل توانایی آن‌ها برای واکنش سریع به تغییرات محیطی است. با وجود مزیت‌هایی که به آن‌ها اشاره شد، توانایی سازگاری ماهیان مرکب هم محدودیت دارد و اگر مشکل اصلی کمبود منابع غذایی باشد، اقیانوس‌های گرم‌تر و بیش‌ازحد صیدشده ممکن است در بلندمدت محیط مناسبی برای آن‌ها باقی نمانند.

پژوهشگران به نمونه‌هایی مانند اثر ال‌نینو و لانینا در سواحل جنوبی کالیفرنیا اشاره می‌کنند؛ جایی که کاهش منابع غذایی توانست اثر مثبت دمای بالاتر بر رشد ماهی‌های مرکب را از بین ببرد. آن‌ها می‌گویند هنوز مشخص نیست ماهی‌های مرکب بتوانند در شرایط گرم‌تر، انرژی موردنیاز برای فعالیت بیشتر را تأمین کنند و بنابراین افزایش دما ممکن است در آینده به‌جای کمک به رشد جمعیت آن‌ها، به عاملی محدودکننده تبدیل شود.

نسخه پیش‌چاپ این پژوهش در پایگاه bioRxiv منتشر شده است.