Coral Reefs ( IF 2.7 ) Pub Date : 2023-06-13 , DOI: 10.1007/s00338-023-02396-2 Angus Mitchell , Chloe Hayes , David J. Booth , Ivan Nagelkerken
Climate-driven invasions of ecosystems by range-extending animals are often mediated by behavioural modifications that increase their chances of establishment in foreign biological communities. This creates novel ecological interactions that can affect the behaviour of native species in recipient ecosystems. However, this question has seldom been addressed in marine systems, in particular with the additive effect of ocean acidification and the mediating effects of seasonal climate variability. Here, we performed a laboratory experiment to evaluate how novel species interactions, ocean acidification, and projected future summer versus winter temperatures could affect the behaviour and growth of a range-extending tropical and co-shoaling temperate fish. Compared to current-day summer temperatures, tropical fish became 4% more active, 90% more aggressive, and increased their growth rates (standard length: +42%) during future summers in their novel poleward ranges, but reduced their aggression by 64%, boldness by 52%, feeding by 45% and growth rates (wet weight: −70%, standard length: −26%) during future winters compared to current-day summer temperatures. Additionally, tropical fish became 3% more active under ocean acidification compared to no ocean acidification. Conversely, temperate fish behaviour was unaffected by climate treatments but their growth rates were > 200% faster under future winter versus current and future summer temperatures. We conclude that projected future winter conditions in temperate ecosystems may reduce the performance of range-extending fishes in temperate fish communities and slow down tropicalisation of higher latitudes.
中文翻译:
预计的海洋酸化和季节性温度会改变范围扩大的热带鱼的行为和生长
气候驱动的范围扩大动物对生态系统的入侵通常是通过行为改变来调节的,这些行为改变增加了它们在外国生物群落中建立的机会。这创造了新的生态相互作用,可以影响受体生态系统中本地物种的行为。然而,这个问题在海洋系统中很少得到解决,特别是海洋酸化的累加效应和季节性气候变化的中介效应。在这里,我们进行了一项实验室实验,以评估新物种相互作用、海洋酸化和预计的未来夏季与冬季温度如何影响范围扩大的热带和共同浅滩温带鱼类的行为和生长。与现在的夏季气温相比,热带鱼的活跃度提高了 4%,更具攻击性 90%,并在未来的夏季在其新颖的极向范围内提高了它们的生长率(标准长度:+42%),但它们的攻击性降低了 64%,胆量降低了 52%,摄食量降低了 45%,生长率(湿重: −70%, 标准长度: −26%) 在未来冬季与当前夏季温度相比。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。并在未来的夏季在其新的极向范围内提高了它们的生长率(标准长度:+42%),但它们的攻击性降低了 64%,胆量降低了 52%,摄食性降低了 45%,生长率(湿重:-70%,与当前夏季温度相比,未来冬季的标准长度:-26%。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。并在未来的夏季在其新的极向范围内提高了它们的生长率(标准长度:+42%),但它们的攻击性降低了 64%,胆量降低了 52%,摄食性降低了 45%,生长率(湿重:-70%,与当前夏季温度相比,未来冬季的标准长度:-26%。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。+42%)在未来的夏季在他们新的极地范围内,但在未来期间他们的侵略性减少了 64%,胆量减少了 52%,摄食减少了 45% 和增长率(湿重:-70%,标准长度:-26%)与现在的夏季温度相比,冬季的温度。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。+42%)在未来的夏季在他们新的极地范围内,但在未来期间他们的侵略性减少了 64%,胆量减少了 52%,摄食减少了 45% 和增长率(湿重:-70%,标准长度:-26%)与现在的夏季温度相比,冬季的温度。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。与当前夏季温度相比,未来冬季的胆量增加 52%,摄食量增加 45%,生长率(湿重:-70%,标准长度:-26%)。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。与当前夏季温度相比,未来冬季的胆量增加 52%,摄食量增加 45%,生长率(湿重:-70%,标准长度:-26%)。此外,与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。与没有海洋酸化的情况相比,热带鱼在海洋酸化下的活跃度提高了 3%。相反,温带鱼类的行为不受气候处理的影响,但它们在未来冬季的生长速度比当前和未来的夏季温度快 200% 以上。我们的结论是,预计未来温带生态系统的冬季条件可能会降低温带鱼类群落中延伸范围鱼类的性能,并减缓高纬度地区的热带化。