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Optimal growth temperature hypothesis: Why do anchovy flourish and sardine collapse or vice versa under the same ocean regime?
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- معلومة اضافية
- الموضوع:
- نبذة مختصرة :
The out-of-phase population oscillations between anchovy and sardine have been attributed to climate changes. However, the biological processes causing these species alternations have remained unresolved. Here we propose a simple "optimal growth temperature" hypothesis, in which anchovy and sardine regime shifts are caused by differential optimal temperatures for growth rates during the early life stages. Dome-shaped relationships between growth rate and sea temperature were detected for both Japanese anchovy (Engraulis japonicus) and Japanese sardine (Sardinops melanostictus) larvae based on otolith microstructure analysis. The optimal growth rate for anchovy larvae occurred at 22.0 °C, whereas that for sardine larvae occurred at 16.2 °C. Ambient temperatures have historically fluctuated between these optima, which could lead to contrasting fluctuations in larval growth rates between the two species. This simple mechanism could potentially cause the shifts between the warm anchovy regime and the cool sardine regime in the western North Pacific. Although retrospective analysis suggested synergistic effects of other factors (e.g., trophic interactions and fishing), the optimal growth temperature concept would provide a possible biological mechanism of anchovy and sardine regime shifts. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- نبذة مختصرة :
Les oscillations déphasées des populations de l'anchois et de la sardine ont été attribuées aux changements climatiques. Cependant, les mécanismes biologiques qui causent ces alternances d'espèces n'ont pas été élucidés. Nous proposons ici une hypothèse simple de « température optimale de croissance » selon laquelle les changements de régime des anchois et des sardines s'expliquent par des températures optimales différentes pour les taux de croissance durant les premiers stades du cycle. L'analyse de la microstructure des otolithes révèle des relations en forme de dôme entre le taux de croissance et la température de la mer, tant chez les larves de l'anchois japonais (Engraulis japonicus) que chez celles de la sardine japonaise (Sardinops melanostictus). Le taux optimal de croissance des larves d'anchois se situe à 22,0 °C, alors que celui des larves de sardines est à 16,2 °C. Les températures ambiantes ont fluctué dans le passé entre ces optimums, ce qui a pu établir des fluctuations contrastées des taux de croissance larvaire entre les deux espèces. Ce mécanisme simple peut potentiellement générer des alternances entre le régime chaud des anchois et le régime frais des sardines dans l'ouest du Pacifique Nord. Bien qu'une analyse rétrospective indique des effets de synergie d'autres facteurs (par ex., les interactions trophiques et la pêche), l'hypothèse d'une température optimale de croissance pourrait fournir un mécanisme biologique possible des alternances de régime entre les anchois et les sardines. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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