Temperature-dependent effects on fecundity in a serial broadcast spawning fish after whole-life high CO2 exposure
Temperature-dependent effects on fecundity in a serial broadcast spawning fish after whole-life high CO2 exposure
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终生高二氧化碳暴露后温度对连续广播产卵鱼繁殖力的影响
DOI：
10.1093/icesjms/fsab217
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发表时间：
2021
影响因子：
3.3
通讯作者：
Baumann, Hannes
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Concannon, Callie A;Cross, Emma L;Jones, Lucas F;Murray, Christopher S;Matassa, Catherine M;McBride, Richard S;Baumann, Hannes
在过去的几十年里，研究鱼类对未来海洋二氧化碳水平敏感性的实验已经大大扩展，并确定了许多可能受影响的特征。奇怪的是，关于繁殖性状对高CO2的反应的数据仍然很少，尽管它们与达尔文的适应性有很强的联系，因此与海洋酸化的人口脆弱性有关。我们对第一个广播产卵海洋鱼类模型（大西洋银汉鱼，Menidia menidia）进行了两次饲养实验，以研究长期和新的整个生命周期暴露于预测的未来CO2水平（102，000 µatm）如何影响实验室产卵，温度特定的生殖投资，繁殖力和成熟卵母细胞的大小分布。在低温（17°C）下，雌性的体型和潜在的生殖力（FPot，卵母细胞/雌性）随着CO2的增加而略有增加，而相对生殖力（FRel，卵母细胞/g雌性）则不受影响。在高温（24°C）下，相对于对照处理，高CO2显著降低了FPot（−19%）和FRel（−28%）。不考虑CO2，24°C下的雌性比17°C下的雌性长得更大更重，尽管较大的雌性在某些发育阶段产生更大的卵母细胞，但它们也具有较低的性腺指数和较低的FRel。我们的研究结果与大多数以前的研究形成对比，因此强调需要调查的生殖影响，增加CO2对多种鱼类的生活史策略的对比。
Experiments examining fish sensitivities to future oceanic CO2levels have greatly expanded over past decades and identified many potentially affected traits. Curiously, data on reproductive trait responses to high CO2are still scarce, despite their strong link to Darwinian fitness and thus to population vulnerability to ocean acidification. We conducted two rearing experiments on the first broadcast-spawning marine fish model (Atlantic silverside,Menidia menidia) to examine how long-term and novel whole life-cycle exposures to predicted future CO2levels (∼2,000 µatm) affect laboratory spawning, temperature-specific reproductive investment, fecundity, and size distributions of maturing oocytes. At low temperatures (17°C), female body size and therefore potential fecundity (FPot, oocytes/female) slightly increased with CO2, while relative fecundity (FRel, oocytes/g female) remained unaffected. At high temperatures (24°C), high CO2substantially reduced both FPot(−19%) and FRel(−28%) relative to control treatments. Irrespective of CO2, females at 24°C grew larger and heavier than those at 17°C, and although larger females produced larger oocytes at some developmental stages, they also had lower gonadosomatic indices and lower FRel. Our findings contrast with most previous studies and thus highlight the need to investigate reproductive impacts of increasing CO2on multiple fish species with contrasting life history strategies.
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