اتصال در جمعیت ماهیان دریایی: لاروهای تخم ریزی شده در ذخایر دریایی می توانند مسافت های طولانی را طی کنند

فرزندان بچه‌های پرفروش تنها کسانی نیستند که به خانه‌های دور از محل زندگی والدینشان راه یافته‌اند. مطالعه جدیدی که این هفته در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد، نحوه پراکندگی لاروها جمعیت ماهیان دریایی را در شبکه ای از مناطق حفاظت شده دریایی به هم متصل می کند - اطلاعاتی که برای مدیران شیلات حیاتی است.

« کاری که این مطالعه برای اولین بار انجام می دهد این است که نشان دهد درصدی از لاروهای تخم ریزی شده در یک ذخیره گاه دریایی در واقع به ذخیره گاه دریایی دیگری در فاصله 35 کیلومتری می رسند.» مطالعه و دانشمند ارشد در بخش زیست شناسی موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole.

تورولد و همکارانش از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه و دانشگاه جیمز کوک در استرالیا، دلقک ماهی (Amphiprion percula) را در جزیره کیمبه، بریتانیای جدید، پاپوآ گینه نو مورد مطالعه قرار دادند. این ماهی صخره‌های مرجانی همان گونه‌ای است که نمو مشهور دیزنی است، اما دلقک‌ماهی‌های واقعی تاریخچه زندگی متفاوتی با ماهی‌های متحرک دارند. والدین دلقک ماهی در یک شقایق دریایی خاص زندگی می کنند و تخم هایی را که به کف دریا چسبیده است تخم ریزی می کنند. حدود یک هفته بعد، لاروها از تخم ها بیرون می آیند و باله های خود را باز می کنند و راه خود را به اقیانوس بزرگ و باز باز می کنند.

تا به حال، این سوال که این ماهی های لارو چقدر مسافت و پهنا را طی می کنند، یا پراکنده می شوند، موضوع مدل سازی های نظری بسیاری بوده است، اما شواهد تجربی بسیار اندکی. پس از حدود دو هفته، دلقک‌ماهی‌های نوجوان شقایق دریایی با ظاهری راحت پیدا می‌کنند، خانه‌داری را راه‌اندازی می‌کنند و تا آخر عمر با یک جفت ساکن می‌شوند.

تورولد و همکارانش با استفاده از تکنیک مربوط به انگشت نگاری DNA به نام آنالیز والدینی DNA، نشانگرهای ژنتیکی را در بیش از 500 والدین دلقک ماهی از جزیره کیمبه و 400 بچه تازه اسکان یافته از جزیره کیمبه و ذخایر دریایی اطراف آن مورد مطالعه قرار دادند.به طرز شگفت انگیزی توانستند والدین 30 درصد از نوجوانان را شناسایی کنند. تورولد می افزاید: "این تا حد زیادی بزرگترین کاربرد آنالیز نسب DNA بر روی جمعیت ماهی ها در محیط دریایی است."

این آنالیز ریشه DNA به تورولد و همکارانش اجازه داد تا پراکندگی 122 دلقک ماهی را با جزئیاتی که قبلاً هرگز در جمعیت ماهیان دریایی به دست نیامده بود، نقشه برداری و محاسبه کنند. از آنجایی که آنها مکان دقیق شقایق ناتال و شقایق را که بچه در آن ساکن شده می دانستند، پراکندگی به سادگی فاصله بین آن دو میزبان بود. طبق گفته Thorrold، "دقت پراکندگی ما به اندازه اندازه گیری های GPS شقایق ها دقیق است."

تورولد و همکارانش بچه‌هایی را در فاصله ۳۵ کیلومتری تالاب‌های زایمانی خود پیدا کردند. این فرزندان سرگردان نقش مهمی در اکوسیستم دارند و به انعطاف پذیری جمعیت ها در ذخایر دور کمک می کنند. تمایل به سفرهای طولانی مدت بیش از چند لارو پر پیچ و خم را تحت تأثیر قرار می دهد: پراکنده کننده های مسافت طولانی تا 10 درصد از جمعیتی را تشکیل می دهند که به آنها ملحق شده اند.

این مطالعه همچنین ثبات شگفت انگیزی را در نسبت بچه ماهیانی که به مردابی که در آن تخم ریزی شده بودند، نشان داد. صرف‌نظر از زمان سال، گونه‌های شقایق یا تالاب زایمان، 40 درصد از بچه‌ها به نظر می‌رسیدند که به نوعی در نزدیکی والدین خود ساکن شوند، سیب واقعی از درخت دور نمی‌افتد. این فرزندان همچنین نقش کلیدی در پویایی جمعیت ایفا می‌کنند و جمعیت‌های مرداب‌هایی را که در آن تخم‌ریزی کرده‌اند حفظ می‌کنند.

این تحقیق پیامدهای مهمی برای مدیریت مناطق حفاظت شده دریایی (MPAs) دارد، که مناطقی هستند که ماهیگیری در آن ممنوع است. اجرای شبکه های MPA به طور گسترده توسط سیاست گذاران به عنوان راهی برای حفظ تنوع زیستی در محیط های دریایی و به عنوان پرچینی در برابر صید بیش از حد توصیه می شود. با این حال، همانطور که تورولد اشاره می کند، "راستش، سیاست کمی جلوتر از علم شده است. آنچه در مورد این مطالعه مهم است این است که درک علمی و کمی را برای طراحی مناطق حفاظت شده دریایی به ارمغان می آورد."

از نظر زیست‌محیطی، اتصال به تعداد دستگاه‌های بی‌سیمی که یک فرد در اختیار دارد، اشاره نمی‌کند، بلکه به تبادل افراد در میان جمعیت‌های جدا از هم جغرافیایی اشاره دارد. راه اندازی شبکه های MPA برای بهینه سازی اتصال، چیزی است که سیاست گذاران با آن دست و پنجه نرم می کنند. Thorrold این را با عنوان The Goldilocks Effect توصیف می کند. MPA ایجاد کنید که خیلی کوچک باشد و لاروهای کمی در MPA مستقر شوند تا جمعیت را حفظ کنند. MPA ایجاد کنید که خیلی بزرگ باشد و همه بچه‌ها خارج از محدوده ماهیگیری تجاری در ذخیره‌گاه‌ها باقی بمانند. ترفند این است که یک شبکه MPA درست کنید.

تورولد خاطرنشان می‌کند بر اساس داده‌های پراکندگی دقیق حاصل از این مطالعه و فواصل بین حفاظت‌گاه‌های دریایی در خلیج کیمبه، «این اولین نشانه‌ای است که شبکه‌های حفاظت‌شده دریایی ممکن است در واقع همان‌طور که امیدوار بودیم عمل کنند.» او می‌افزاید: «اتصال در محیط‌های دریایی موضوع داغی است، زیرا شما واقعاً باید اطلاعات [پراکندگی] را برای حفاظت مؤثر بدانید، اما ما تاکنون آن را نداشته‌ایم."

تورولد و همکارانش در حال حاضر در حال گسترش کار خود هستند تا گونه‌هایی را بگنجانند که مستقیماً در اقیانوس دریایی تخم‌گذاری می‌کنند، مانند هامورها و ماهی‌ها که از نظر تجاری مهم هستند. تورولد همچنین می‌داند که آنالیز ریشه DNA که او و همکارانش در اطراف جزیره کیمبه انجام داده‌اند، سفارشی برای پاسخگویی به سؤالات اساسی در مورد عوامل تکاملی است که الگوهای پراکندگی را در ماهی‌های دریایی ایجاد کرده‌اند.

خط تلفن را نگه دارید، ممکن است فرزندانتان تماس نگیرند، اما تورولد و همکارانش در حال شماره گیری هستند.