Effetti del riscaldamento delle acque sul pesce sole pumpkinseed

Le temperature dell'acqua che aumentano sono un grande problema per gli ecosistemi d'acqua dolce in tutto il mondo. I pesci, specialmente quelli che non possono controllare la loro temperatura corporea, sono colpiti da questi cambiamenti. Quando l'acqua si scalda, questo può cambiare come i pesci funzionano a livelli sia semplici che complessi, il che può influenzare la loro sopravvivenza e la capacità di prosperare nei loro habitat. I pesci possono adattarsi a queste temperature in aumento cambiando come funzionano i loro corpi, aiutandoli a produrre energia anche in acque più calde.

Tuttavia, ci sono ancora molte cose che non sappiamo completamente su come i pesci rispondono a questi cambiamenti di temperatura. La maggior parte delle ricerche ha esaminato come cambia il metabolismo dei pesci nel complesso o a livelli più piccoli all'interno dei loro corpi, ma questo ha creato delle lacune nella conoscenza. C'è una richiesta di più studi che vedano come il metabolismo dei pesci cambia a vari livelli, specialmente di fronte ai cambiamenti ambientali.

In acque più calde, i pesci subiscono cambiamenti nei loro Tassi Metabolici di base, che è la quantità minima di energia di cui hanno bisogno per vivere. Anche il loro tasso metabolico massimo è influenzato, che è la massima produzione di energia che possono generare. La differenza tra questi due tassi mostra quanta energia hanno per altre attività, come crescere e riprodursi.

Su una scala più piccola, l'aumento delle temperature dell'acqua può anche cambiare le attività di alcuni enzimi nei pesci. Gli enzimi sono fondamentali per la produzione di energia e altre funzioni corporee, e la loro attività può variare in base ai cambiamenti di temperatura. Alcuni studi hanno dimostrato che diversi organi nei pesci rispondono individualmente ai cambiamenti di temperatura, ma non molti studi hanno esaminato questi modelli in diversi organi.

I parassiti sono una parte importante di tutti gli ecosistemi, ma spesso vengono trascurati. Possono avere effetti significativi su come gli animali ospiti, come i pesci, si comportano. I parassiti possono cambiare i tassi metabolici dei loro ospiti, la dimensione dei loro organi e la disponibilità di fonti di energia. Ci sono stati alcuni studi su come i parassiti influenzano i pesci, ma nessuno ha focalizzato l'attenzione su come questi parassiti influenzino come i pesci si adattano alle acque più calde a diversi livelli di organizzazione biologica.

Questo studio mira a capire come i cambiamenti di temperatura e il parassitismo influenzano il pesce sole, esaminando come entrambi i fattori colpiscono il metabolismo dei pesci a vari livelli. Specificamente, vogliamo sapere se l'acclimatazione termica e i parassiti alterano i tassi metabolici complessivi di questi pesci, come risponde l'attività enzimatica in diversi organi a questi fattori e se ci sono tendenze specifiche su come cambia la funzione degli organi a causa della temperatura e dell'infezione da parassiti.

#Raccolta e Cura dei Pesci

A giugno 2022, abbiamo raccolto 120 pesci sole da Lago Cromwell. Questi pesci sono stati portati in laboratorio per lo studio. Sono stati tenuti in vasche con temperature controllate e hanno avuto tempo per acclimatarsi dopo essere stati marchiati.

I pesci vivevano in vasche mantenute alla temperatura in cui erano stati catturati. I pesci sono stati monitorati attentamente per assicurarsi che rimanessero in salute, con l'acqua cambiata regolarmente per mantenere buone condizioni.

#Trattamenti di Acclimatazione

Per simulare i cambiamenti di temperatura dell'acqua che potrebbero verificarsi con il cambiamento climatico, abbiamo selezionato tre temperature diverse per i pesci: 20°C, 25°C e 30°C. Queste temperature riflettono le temperature estive tipiche e quelle più alte previste a causa del cambiamento climatico. Dopo un periodo di marcatura, la temperatura dell'acqua nelle vasche è stata gradualmente aumentata, e i pesci sono stati lasciati adattarsi a queste nuove temperature per diverse settimane.

#Misurare il Metabolismo

Per valutare i tassi metabolici dei pesci, abbiamo misurato quanto ossigeno prendevano. Abbiamo usato un metodo specifico che ci ha permesso di capire sia il loro fabbisogno energetico massimo che quello a riposo. Questo ha comportato tenere i pesci in camere individuali dove potevamo misurare con precisione il loro consumo di ossigeno.

I pesci sono stati digiuni prima dei test per garantire che la loro attività fosse dovuta esclusivamente al metabolismo. Durante i test, abbiamo misurato l'assunzione di ossigeno per scoprire quanto energia stessero utilizzando a temperature e condizioni diverse.

#Preparazione dei Campioni di Tessuto e Screening per Parassiti

Dopo aver misurato i tassi metabolici dei pesci, abbiamo prelevato campioni di vari organi per controllare la presenza di Infezioni da parassiti. Abbiamo cercato diversi tipi di parassiti che infettano comunemente i pesci sole. Questi includevano specie che causano macchie nere, tenie e altri tipi di parassiti.

Abbiamo contato quanti parassiti erano presenti in ogni pesce e li abbiamo pesati. Queste informazioni ci hanno aiutato a capire quanto fosse infettato ogni pesce e ci hanno permesso di analizzare eventuali impatti potenziali che queste infezioni potrebbero avere sul metabolismo dei pesci.

#Attività Enzimatica Mitocondriale

Abbiamo anche studiato l'attività di specifici enzimi in diversi organi. Questi enzimi giocano un ruolo fondamentale nella produzione di energia e possono dirci quanto bene i pesci riescono a funzionare in diverse condizioni. Abbiamo misurato l'attività degli enzimi legati sia al metabolismo aerobico (con ossigeno) che anaerobico (senza ossigeno) nel cuore, cervello, branchie e milza dei pesci.

I risultati hanno mostrato che le temperature a cui i pesci erano esposti cambiavano attivamente il funzionamento di questi enzimi. Diversi organi hanno mostrato risposte varie, indicando che alcune parti del corpo dei pesci potrebbero adattarsi in modo diverso ai cambiamenti di temperatura.

#Analisi dei Dati

Tutti i dati raccolti sono stati analizzati usando metodi statistici per determinare come la temperatura e i parassiti influenzassero le caratteristiche metaboliche dei pesci. Abbiamo cercato relazioni tra i tassi metabolici e fattori come temperatura, intensità dei parassiti e altro.

L'analisi ci ha aiutato a identificare tendenze e correlazioni, dando un quadro più chiaro di come queste variabili interagiscano.

#Tasso Metabolico dell'Intero Organismo

Dalle nostre misurazioni, è emerso chiaramente che la temperatura di acclimatazione aveva un effetto diretto sui tassi metabolici dei pesci. Man mano che le temperature aumentavano, il tasso metabolico massimo saliva significativamente. Tuttavia, il tasso metabolico a riposo mostrava un pattern diverso, aumentando inizialmente e poi diminuendo alla temperatura più alta. In generale, questo portava a cambiamenti significativi nella capacità aerobica dei pesci.

Interessante notare che l'intensità dei parassiti non sembrava influenzare i tassi metabolici allo stesso modo. Anche se alcuni aspetti delle prestazioni erano negativamente influenzati dalle infezioni da macchie nere, non c'era una relazione chiara che collegasse l'intensità dei parassiti ai tassi metabolici a riposo.

#Attività Enzimatica Mitocondriale

Abbiamo scoperto che gli enzimi associati al metabolismo aerobico erano significativamente influenzati dalla temperatura di acclimatazione, con cambiamenti notati nel cuore, cervello, branchie e milza. Ad esempio, l'enzima citrato sintasi mostrava un calo nell'attività man mano che le temperature aumentavano, indicando che i pesci potrebbero fare maggiormente affidamento su processi anaerobici a temperature più alte.

Nonostante questi cambiamenti, non abbiamo trovato prove che le infezioni da parassiti influenzassero l'attività enzimatica. Questo suggerisce che, mentre la temperatura ha un impatto significativo su come funzionano bene questi enzimi, i parassiti potrebbero non avere lo stesso effetto.

#Effetti dell'Infezione da Parassiti

I nostri risultati non hanno mostrato una relazione tra i tassi metabolici a riposo e le infezioni da macchie nere, allineandosi con alcuni studi precedenti. Tuttavia, è stata notata una connessione negativa tra l'intensità delle macchie nere e i tassi metabolici massimi, implicando che livelli più alti di infezione potrebbero ostacolare le prestazioni dei pesci.

Questo mette in evidenza una relazione complessa tra gli ospiti e i parassiti, dove le esigenze fisiologiche dell'infezione potrebbero contribuire a ridurre le prestazioni.

#Prestazioni Aerobiche alle Temperature di Acclimatazione

I risultati complessivi suggeriscono che i pesci sole possono adattare il loro metabolismo per far fronte a temperature in aumento. Hanno mantenuto le prestazioni aerobiche nonostante le sfide poste da temperature più alte. Tuttavia, la presenza di parassiti sembrava complicare questo quadro, suggerendo che sia la temperatura che il parassitismo possono influenzare in modo distintivo il metabolismo dei pesci.

#Conclusione

In sintesi, l'aumento delle temperature dell'acqua e le infezioni da parassiti influenzano i pesci sole in modi complessi. I pesci possono adattarsi a temperature più elevate, ma l'ulteriore stress dei parassiti potrebbe ostacolare le loro prestazioni. Questi risultati sottolineano l'importanza di capire come più fattori ambientali possano influenzare gli ecosistemi d'acqua dolce, specialmente mentre il cambiamento climatico continua a impattare gli habitat in tutto il mondo. Ulteriori ricerche sono essenziali per approfondire queste interazioni e la loro significatività ecologica.