全球变暖对软骨鱼类繁殖能力的潜在威胁(这一威胁常常被忽视)

《Fish and Fisheries》:The Overlooked Threat of Global Warming on Elasmobranch Fertility

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Fish and Fisheries 6.1

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  气候变化对鲨鱼和 rays 繁殖的影响研究综述。分析88种鲨鱼和 rays 发现,升温可能通过降低精子/卵子质量、扰乱繁殖时机、抑制胚胎发育等途径削弱繁殖成功率,部分物种依赖胚胎休眠或行为调节缓冲风险,但长期有效性存疑。研究强调需完善气候适应性繁殖模型,指导海洋保护区规划与渔业管理,为评估物种灭绝风险提供依据。

  ### 气候变化对鲨鱼、鳐鱼和电鳐类繁殖的影响

随着全球气候变化的加剧,其对生物多样性的威胁日益显著。然而,在许多海洋生物中,气候变化对繁殖过程的具体影响仍不明确。鲨鱼、鳐鱼和电鳐类(统称为软骨鱼类,即Elasmobranchs)由于其独特的生命周期、低繁殖率以及多样化的繁殖模式,被认为是特别容易受到气候变化影响的群体。这些特性使得它们在面对环境变化时更加脆弱,因为它们的繁殖过程受到多种温度敏感阶段的影响,包括配子生成、交配行为、精子储存、受精、胚胎发育和后代生产。本综述旨在总结当前关于海洋温度上升如何影响软骨鱼类繁殖的研究进展,探讨其潜在的生态和进化影响,并强调理解繁殖限制对制定适应性管理策略的重要性。

#### 生殖过程的复杂性

软骨鱼类的繁殖过程涉及多个阶段,每个阶段都可能受到温度变化的影响。例如,配子生成是繁殖的第一步,受到内分泌调节的显著影响。在某些情况下,温度变化可能加速或延缓卵泡的发育,从而影响卵子的成熟时间和质量。此外,温度还可能影响精子的储存和活力,尤其是在那些能够长期储存精子的物种中。例如,一些鲨鱼种类的雌性会将精子储存在体内,这种储存行为可能受到环境温度变化的影响,进而影响受精的成功率和后代的健康。

在交配行为方面,温度的变化可能影响软骨鱼类的群体聚集行为。许多软骨鱼类在特定的季节会聚集在某些区域进行交配,这些区域通常具有适宜的温度条件。然而,随着全球变暖,这些环境条件可能发生变化,导致交配时机错位,进而影响繁殖成功率。此外,温度变化还可能影响胚胎的发育过程,包括其生长速度、代谢水平和生存率。一些研究显示,高温度可能导致胚胎早期死亡,而较低的温度可能延长胚胎发育时间,但同样影响其生存能力。

#### 生殖策略的多样性

软骨鱼类的繁殖策略多种多样,包括卵生、无胎盘卵生和胎生等模式。这种多样性可能使它们在面对环境变化时具有一定的适应能力。例如,一些物种在繁殖季节会利用温度作为信号,选择特定的环境进行胚胎发育。然而,这些策略的有效性在面对快速和持续的温度上升时仍然存在不确定性。一些研究表明,虽然某些繁殖策略如胚胎滞育、精子储存或行为性体温调节可能在短期内提供一定的缓冲作用,但在长期的气候变化背景下,这些策略可能无法有效应对环境压力。

此外,软骨鱼类的繁殖行为可能受到温度变化的影响。例如,一些物种在繁殖季节会寻找特定的环境,如温暖的水域或富含营养的区域,以优化胚胎的发育条件。然而,随着温度的升高,这些环境可能变得更加不稳定,导致繁殖行为的改变。例如,某些鲨鱼种类的雌性可能会延迟迁徙,以寻找更适宜的繁殖场所,而其他物种可能被迫改变其繁殖季节,以适应新的温度条件。

#### 生殖限制与气候变化

尽管软骨鱼类具有多种繁殖策略,但它们的繁殖能力仍然受到气候变化的限制。研究表明,温度升高可能导致精子和卵子的质量下降,影响受精成功率。此外,温度变化可能干扰繁殖时机,导致繁殖过程与环境条件不匹配,从而降低繁殖成功率。例如,某些鲨鱼种类在繁殖季节的温度异常时可能无法成功交配,导致繁殖失败。

在一些情况下,温度变化可能促使软骨鱼类采取更极端的繁殖策略,如孤雌生殖(parthenogenesis)。这种现象在某些软骨鱼类中已经观察到,尤其是在缺乏雄性的情况下。然而,孤雌生殖可能带来遗传多样性下降的问题,因为其后代通常是克隆的,缺乏基因重组的机会。这可能导致种群适应性降低,增加灭绝风险。

#### 保护策略与未来展望

面对气候变化对软骨鱼类繁殖的潜在威胁,制定有效的保护策略显得尤为重要。首先,需要加强对软骨鱼类繁殖过程的研究,特别是在不同温度条件下的生殖表现。其次,应考虑将温度相关的繁殖限制纳入种群动态模型,以更准确地预测种群变化趋势。此外,建立气候适应性较强的海洋保护区(MPAs)和渔业管理政策,可以帮助缓解气候变化带来的影响。

在实际操作中,可以考虑对软骨鱼类的繁殖行为进行监测,以识别那些对温度变化特别敏感的物种。例如,某些鲨鱼种类的繁殖周期可能受到温度变化的显著影响,因此需要特别关注这些物种的生存状况。同时,还可以通过生态学研究,探索软骨鱼类如何适应新的环境条件,例如通过改变繁殖地点或调整繁殖时间。

#### 未来研究方向

为了更好地理解气候变化对软骨鱼类繁殖的影响,未来的研究需要在多个方面进行深入探索。首先,应加强对软骨鱼类繁殖过程的长期监测,以识别温度变化对生殖成功率的潜在影响。其次,需要研究不同繁殖策略在气候变化背景下的适应性,例如胚胎滞育、精子储存和孤雌生殖等。此外,还应关注软骨鱼类的生殖行为如何受到气候变化的影响,包括交配时机、繁殖地点和后代生存率等。

最后,需要将科学研究与政策制定相结合,以确保保护措施能够有效应对气候变化带来的挑战。例如,通过科学研究确定哪些软骨鱼类物种最易受到温度变化的影响,可以为制定具体的保护措施提供依据。同时,政策制定者还需要考虑如何调整渔业管理政策,以减少对软骨鱼类种群的过度捕捞,特别是在气候变化加剧的背景下。

综上所述,气候变化对软骨鱼类的繁殖过程具有深远的影响,这些影响可能涉及多个阶段和策略。因此,需要通过科学研究和政策制定相结合的方式,来应对这一挑战,以确保软骨鱼类种群的可持续性和生态系统的稳定性。
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