Акули можуть отримати вигоду від підвищення температури, але не від зростання рівня CO₂

Акули та скати населяють океани Землі приблизно 450 мільйонів років. Ці хрящові риби пережили п’ять масових вимирань, адаптуючись до змін навколишнього середовища, які знищили незліченну кількість інших видів. Незважаючи на їх стійкість, сучасні загрози загрожують їх виживанню, як ніколи раніше. Надмірний вилов риби та знищення середовища існування поставили понад третину всіх видів під серйозну загрозу. Тепер зміна клімату створює ще одну проблему для акул і скатів.

Команда міжнародних дослідників під керівництвом палеобіолога Мануеля А. Стаггла з Віденського університету намагалася зрозуміти, як минулі коливання клімату вплинули на біорізноманіття акул і скатів. Вони зосередилися на юрському (200-143 мільйони років тому) і крейдяному (143-66 мільйонів років тому) періодах, коли ці види процвітали в різноманітних середовищах. Проаналізувавши скам’янілі зуби та порівнявши їх із кліматичними даними, вони визначили ключові екологічні фактори, які вплинули на популяції акул.

Як зміни клімату сформували еволюцію акул

Еволюція акул і скатів завжди була тісно пов’язана з умовами навколишнього середовища. Протягом юрського та крейдяного періодів океани зазнали значних змін. Розширення мілководдя прибережних вод створило нові середовища проживання, а підвищення глобальної температури вплинуло на морські екосистеми. У ці періоди відбулося різке зростання різноманітності акул і скатів, що продемонструвало їхню здатність адаптуватися до мінливих умов.

Скам’янілі рештки свідчать про те, що різноманітність цих видів коливалася зі змінами навколишнього середовища. Дослідники виявили, що на їх виживання вплинули три основні фактори. Високі глобальні температури та збільшення мілководдя мали позитивний ефект, дозволяючи акулам і скатам поширюватися в нові регіони. Однак третій фактор – підвищення рівня вуглекислого газу (CO2) – мав явно негативний вплив. Це відкриття проливає нове світло на те, як майбутні зміни клімату можуть вплинути на ці види.

Зростання CO2 і різноманітність акул

Одним із найважливіших висновків дослідження став негативний вплив концентрації CO2 на біорізноманіття акул і скатів. Довгий час вважалося, що підвищення рівня CO2 в океані завдає шкоди морському житті, але це дослідження надає чіткі докази його впливу. Це перший випадок, коли негативний вплив CO2 на океан був настільки чітко описаний. Хоча точні механізми залишаються неясними, лабораторні дослідження сучасних акул і скатів свідчать про прямі фізіологічні наслідки.

Збільшення CO2 може змінити їхні сенсорні здібності, впливаючи на їхню здатність орієнтуватися та полювати. Це також може впливати на розвиток скелета на ембріональних стадіях, потенційно призводячи до деформацій. Скам’янілі рештки підтверджують, що минуле підвищення рівня CO2 сприяло вимиранню певних видів акул і скатів. Це свідчить про те, що нинішня зміна клімату, спричинена діяльністю людини, може мати схожі довгострокові наслідки. Якщо рівень CO2 продовжить зростати, виживання багатьох видів може бути під загрозою.

Кліматичні можливості для акул

Незважаючи на небезпеку, зміна клімату може бути не зовсім згубною для акул і скатів. У попередні геологічні періоди підвищення рівня моря та підвищення температури фактично сприяло їхньому населенню. Розширення тепловодних регіонів і створення нових мілководних прибережних середовищ створили ідеальні умови для цих хижаків.

«Отримані внаслідок цього середовища проживання в мілководних морях, які охоплюють великі континентальні території, є справжніми гарячими точками біорізноманіття; акули та скати змогли колонізувати їх дуже швидко та ефективно завдяки їхній здатності до адаптації», – пояснив Стаггл.

Протягом юрського та крейдяного періодів температури були значно вищими, ніж сьогодні, що призвело до розширення тропіків і субтропіків. З меншою кількістю сезонних змін морські екосистеми стали більш стабільними, підтримуючи ширший спектр видів. Якщо подібні умови виникнуть у майбутньому, деякі акули та скати можуть знайти нові середовища проживання. Однак швидкість сучасної зміни клімату становить унікальну проблему. На відміну від минулих потеплінь, які відбувалися протягом мільйонів років, сьогоднішні зміни відбуваються лише за десятиліття. Ця швидка зміна може ускладнити адаптацію навіть для групи видів, які пережили кілька вимирань.

Світ, що швидко змінюється

Припускати, що акули та скати просто адаптуються до зміни клімату, було б надто оптимістично.

«Довкілля зараз змінюється особливо швидко – на жаль, ймовірно, занадто швидко для тварин та їхніх екосистем», – сказав Стаггл.

Сучасні темпи потепління та підкислення океану можуть перевершити їхню здатність пристосовуватися. Надмірний вилов і знищення середовища проживання ще більше ускладнюють ситуацію. Багато видів акул уже борються через зменшення популяції, а зміна клімату може додати додатковий стрес. Тепліші океани можуть порушити харчові ланцюги, змушуючи акул мігрувати в пошуках здобичі. Зміни в океанічних течіях і підвищення рівня кислотності можуть також змінити їх моделі розмноження. Якщо ці види не зможуть адаптуватися досить швидко, багато з них можуть зникнути.

Захист акул від зміни клімату

Необхідні термінові дії, щоб захистити акул і скатів від різноманітних екологічних загроз. Зусилля щодо збереження мають боротися з надмірним виловом риби, втратою середовища проживання та зростаючими наслідками зміни клімату. Ці хижаки відіграють вирішальну роль у підтримці морських екосистем, і їх зменшення може мати широкомасштабні наслідки.

«Оскільки без головних хижаків екосистеми зазнають краху», — попередив Юрген Крівет, професор палеобіології Віденського університету.

Акули та скати регулюють баланс життя в океані, тримаючи популяції інших морських видів під контролем. Без них екосистеми можуть стати нестабільними, що вплине на біорізноманіття та рибальство, від яких залежать мільйони людей.

«Захищаючи акул і скатів, ми інвестуємо безпосередньо в здоров’я наших океанів, а отже, і в людей і галузі, які отримують вигоду від цих екосистем», — сказав Крівет.

Збереження цих видів — це не лише збереження біорізноманіття, а й забезпечення стабільності морського середовища. Майбутнє акул і скатів залежить від негайних і постійних зусиль щодо збереження. Від їхнього виживання залежатиме стан океанів для наступних поколінь. Дослідження опубліковано в журналі Biology.