Un nuovo studio condotto da ricercatori dell'iniziativa Sea Around Us presso l'Istituto per gli oceani e la pesca dell'Università della British Columbia ha scoperto che elevate concentrazioni di urea comuni nei pesci cartilaginei, in particolare nelle specie marine ovipare, consentono loro di maturare e iniziare a riprodursi a un ritmo più ampio. frazione della loro dimensione massima.

Il lavoro è pubblicato sulla rivista Environmental Biology of Fishes .

"È noto da tempo che i pesci cartilaginei maturano tardi rispetto ai pesci ossei, ma i nostri risultati forniscono una ragione meccanicistica del perché questo è il caso", ha affermato Melanie Warren, che ha guidato lo studio mentre completava il suo master alla UBC. /P>

"I nostri risultati sono importanti perché questi pesci sono molto sensibili alla pressione della pesca. Se vengono catturati in gran numero prima che abbiano avuto la possibilità di riprodursi, le popolazioni vengono decimate ed è per questo che oggi vediamo che il 37% degli squali, razze, razze e il pesce sega sono a rischio di estinzione. Pertanto, sapere quando maturano è fondamentale per la gestione sostenibile della pesca e gli sforzi di conservazione."

Warren e il coautore Dr. Daniel Pauly, ricercatore principale del Sea Around Us, hanno analizzato i dati pubblicati sulla lunghezza media alla prima maturità e sulla lunghezza massima di quasi 1.000 specie di pesci cartilaginei. Hanno quindi stimato il tasso metabolico dei pesci per entrambe le dimensioni e, combinando i due dati per ciascuna specie, hanno calcolato la loro “soglia respiratoria riproduttiva” (RRT). Studi precedenti hanno dimostrato che quando viene raggiunto tale valore, si innescano la maturazione e la deposizione delle uova.

I ricercatori hanno riscontrato differenze notevoli confrontando i loro risultati con la "soglia di 1,36" stimata per centinaia di pesci ossei e invertebrati marini e d'acqua dolce.

I due estremi che hanno attirato maggiormente la loro attenzione sono stati la "soglia 1,13" stimata per gli squali e le razze ovipari marini e la "soglia 1,33" stimata per le razze vivipare d'acqua dolce.

"Queste soglie ci dicono che gli squali e le razze ovipari maturano a una frazione maggiore della loro dimensione massima rispetto alle razze vivipare d'acqua dolce o ai pesci ossei", ha detto Warren. "In altre parole, se i dentici grigi maturano quando raggiungono il 40-50% della loro lunghezza massima, gli squali martello maturano quando raggiungono circa il 60-70% della loro dimensione massima."

Dopo aver stimato queste soglie, i ricercatori hanno iniziato a esaminare la loro connessione con la ritenzione di urea, poiché è noto che molte specie cartilaginee concentrano alti livelli di urea nei tessuti e nei fluidi corporei per prevenire un'eccessiva perdita di acqua.

"Abbiamo scoperto che le specie con un'elevata ritenzione di urea maturano a una frazione maggiore della loro dimensione massima rispetto alle specie che trattengono poca urea", ha detto Warren. "Questo è stato un momento 'urea-ka'."

I ricercatori hanno ipotizzato che l'urea, nota per favorire la regolazione acido-base nei pesci cartilaginei, agisce come un tampone contro l'acidità causata dal ridotto apporto di ossigeno causato dalla crescita e dalla conseguente riduzione dell'apporto di ossigeno.

"Quando i pesci crescono, le loro branchie bidimensionali o gli organi respiratori hanno difficoltà a fornire ossigeno ai loro corpi tridimensionali in via di sviluppo. Questo ridotto apporto di ossigeno influisce sulla velocità con cui le proteine, componenti essenziali delle cellule e dei tessuti dei pesci, vengono naturalmente degradate o "denaturate". ' e risintetizzato in modo che l'organismo rimanga vivo," ha spiegato il dottor Pauly.

"C'è un punto in cui l'ossigeno richiesto per la crescita e per la risintesi delle proteine ​​denaturate diventa molto stretto e crea un ambiente interno acido che 'dice' ai pesci che è tempo di autoregolarsi e di rilasciare una cascata ormonale che ferma cresce, innesca la deposizione delle uova e consente loro di respirare più ossigeno."

Sebbene questo processo si applichi anche ai pesci cartilaginei, la loro ritenzione di urea bilancia l'acidità causata dal ridotto apporto di ossigeno e consente loro di continuare a crescere più a lungo rispetto ai pesci ossei e di ritardare la maturazione.

"È interessante notare che questo non accade con le razze vivipare d'acqua dolce, la cui soglia è più vicina a quella dei pesci ossei, poiché forniscono ossigeno ai loro cuccioli attraverso le branchie e, quindi, sperimentano uno stress da ossigeno maggiore rispetto alle razze ovipare marine", ha affermato il dottor Pauly. ha detto.

"E, cosa ancora più interessante, è stato dimostrato che i raggi vivipari d'acqua dolce hanno perso quasi completamente la capacità di trattenere l'urea. Ciò rafforza il legame tra respirazione, ritenzione di urea e raggiungimento della prima maturità nei pesci cartilaginei."