https://frosthead.com

For å kartlegge opprinnelsen til en fisk, sjekk ut dens kroppsbygning

Ulovlig, urapportert og uregulert fiske koster verdensøkonomien 36, 4 milliarder dollar hvert år - et tall som overstiger det årlige bruttonasjonalproduktet til over halvparten av verdens land. Overfiske og regional overtredelse truer ikke bare sikkerheten til små lokale fiskerier, men også sårbare arter som har stort behov for bevaring. Nå mer enn noen gang er det et presserende behov for nye kostnadseffektive verktøy som kan lette både bedret fiskeriforvaltning og beskyttelse av marint biologisk mangfold.

Denne uken rapporterer Smithsonian-forskere om en ny måte å spore hvor fisken er hentet - informasjonsnøkkel til å oppdage og forhindre uholdbar fiskeripraksis. Teknikken deres er verken teknisk tungvint eller uoverkommelig dyr: For å lokalisere en fiskes opprinnelse, analyser dens form. Selv når det holdes opp mot mer avanserte metoder, er ikke prosessen med å måle kroppen til en fisk bare enklere - den er også mer presis.

Slike funn er spesielt viktige for småskala fiskerier, som har en tendens til å være konsentrert i land med ressurser og flyr under radaren for standardisert forvaltningspraksis. Tradisjonelt har regulerende instanser blendet øye for mamma-og-pop-butikker som fisker, og avviser dem som ubetydelige sammenlignet med industriflåter.

Men millioner av disse mindre fiskeriselskapene eksisterer rundt om i verden, og kumulativt kan fangstene deres overstige eller like de større kollegene. I tillegg er småskala fiskerier viktige inntektskilder og kulturell kapital for lokalsamfunn rundt om i verden, noe som nødvendiggjør bevaring av dem på flere fronter. For øyeblikket tilgjengelige verktøy er imidlertid ujevnt fordelt på grunn av utgifter og manglende tilsyn, og til slutt kommer de til kort i kampen mot ulovlig fiske. Virksomheter over hele verden har fortsatt konsekvensene av overfiske og overtredelse over utpekte fiskegrenser. Kompliserende saker er det faktum at kildene til individuell fisk er tøffe å spore når de har blitt fanget og samlet.

Med dette i bakhodet, satte hovedforfatter Steven Canty, en programkoordinator for Marine Conservation Program ved Smithsonians National Museum of Natural History og forsker med Manchester Metropolitan University, ut for å teste effekten av tre metoder for å identifisere fiskens geografiske opprinnelse. Deres innsats fokuserte på 149 gultail-snapper samlet fra tre forskjellige fiskeplasser utenfor kysten av Honduras. Lokalitetene ble adskilt fra hverandre med flere miles, og pålitelig isolert revrevende fisk. I tillegg var hver fiskeplass preget av drastisk forskjellige omgivelser, inkludert dybden i vannet, nærhet til strandstrendene og blanding med det omliggende havvannet.

De fleste av snapperne hentet fra lokale fiskere var allerede døde på prøvetakingen. Etter å ha mottatt fisken, utførte Canty og kollegene tre forskjellige tester. Den første, en genetisk analyse, sammenlignet signaturer i hver enkelt fiskes DNA som kan avdekke hjemmets habitat. Selv om alle fiskene var innenfor samme art, begrunnet Canty at små forskjeller kan ha samlet seg over tid basert på nærmiljøet. Den andre testen analyserte den kjemiske sammensetningen av en liten struktur i fiskens indre øre som er kjent for å absorbere unike elementer fra omgivende vann. I det tredje tok forskerne mål på hver enkelt fisks form, pekte ut forskjellige kroppslige landemerker og beregnet forholdet mellom dem. Denne metoden utnytter ideen om at fisk som lever under forskjellige forhold subtilt vil tilpasse sin kroppsbygning til omgivelsene.

I Honduras kan småskala fiskerier fange over dobbelt så mye som fanget av industriflåter, noe som fremhever deres fremtredende rolle i det globale fiskemarkedet. (Luciano Candisani, International League of Conservation Photographers) Å analysere kroppene til fisk er en enkel oppgave som innebærer å kartlegge anatomiske landemerker og måle avstanden mellom dem. (Steve Canty, Smithsonian Institution) To småskalafiskere fra Honduras seilte på et grunt skjær. (Luciano Candisani, International League of Conservation Photographers) En enkel og kostnadseffektiv analyse av kroppens form kan være nyttig for både småskala fiskerier og naturvernere, som begge drar nytte av å spore fisk og deres leveområder. (Luciano Candisani, International League of Conservation Photographers) En fisker fra et småskala fiskeri i Honduras hekter en gultail-snapper - en fiskeart som kan variere sin form avhengig av hvor den er hentet. (Claudio Contreras-Koob, International League of Conservation Photographers)

De to første metodene, selv om de er veletablerte innen fiskeøkologi, bærer logistiske hindringer: Begge er økonomisk kostbare, teknisk arbeidskrevende og utrolig tidkrevende, og krever opptil to måneder for å analysere prøver til $ 20 til $ 35 per fisk. Kroppsformanalyse derimot, krever bare et sett bremser og et par timers trening. Og når dette minimale utstyret er kjøpt og en person har lært tauene, er det ingen ekstra kostnad.

Canty var forbløffet over å finne at bare å granske fiskete former - den mest enkle og kostnadseffektive metoden - også var den mest nøyaktige. De anatomiske forskjellene mellom lokaliteter var subtile - ikke nødvendigvis uoverensstemmelser man ville se med det blotte øye - men konsistente.

"Vi ble overrasket over hvor bra [formanalysen] faktisk fungerte - det er et så enkelt verktøy sammenlignet med de andre, " sier Canty.

Forskerne mener at de forskjellige miljøene som inneholder fisken - som ellers er veldig genetisk like - er ansvarlige for disse endringene. Det viser seg at faktorer som så upretensiøse som kosthold, vanntemperatur og hastigheten på passerende strømmer kan forme fisk på uventede måter. Dette betyr at selv i en art, kan anatomi være utrolig mangfoldig.

Som en helhet ser dette arbeidet ut til å kaste lys over hvordan kropper snakker med omgivelsene over tid. "Du tilpasser deg stedet du bor, " forklarer Canty.

Både de genetiske og kjemiske analysene ble utført beskjedent i sammenligning, hver klokkering på rundt 50 prosent nøyaktighet. Canty hadde forventet at begge skulle gi bedre resultater, men teoretiserer at gulstert-snapperpopulasjonene han prøvde, kanskje ikke er så fysisk atskilt som en gang trodde. Snapperegg kan for eksempel drive, og disse tre fiskesamfunnene kan av og til parre seg, og blande genene forbi skillet.

Selv om de kom til kort i akkurat dette tilfellet, er de mer teknisk avanserte verktøyene fremdeles avgjørende for forskningsinnsatsen i havfiskeri rundt om i verden. Cantys funn legger imidlertid til det som kan være en teknisk endringsteknikk til den lille fiskeredskapsutstyret - en som ikke trenger å kompromittere presisjon for pris.

"Jeg synes at disse funnene er fascinerende og overraskende, " sier Susan Lowerre-Barbieri, professor i fiskerieøkologi ved University of Florida og forsker ved Florida Fish and Wildlife Research Institute. "Jeg hadde ikke forventet at dette skulle dukke opp i en så liten romlig skala."

Kroppsformanalyse har imidlertid sine begrensninger. For det første kan den bare utføres på voksne: Ungfisk som fremdeles er inne i voksensmerter, viser kroppsforhold som er forskjellige fra voksne. I tillegg kan det hende at funn som Canty's ikke rekapituleres andre steder, særlig der miljøer har mindre mangfold, for eksempel, eller der grensene mellom fiskefelt er uskarpe, sier Lowerre-Barbieri. Dessverre kan disse samme forholdene bidra til selve problemet med uautorisert fiske som Canty og hans kolleger håper å møte. Videre vurderte forskerne bare kroppsforholdene til en art — gultappens snapper. Andre fisker kan være mindre følsomme for omgivelsene, eller vise mindre lojalitet til et begrenset sted. Men bare tiden vil vise: I fremtidig arbeid vil teamet teste overførbarheten til teknikken sin i en mer global skala.

I mellomtiden er Canty håpefull om at det kan være anvendelser av kroppsformanalyse utover fiskeriforvaltningen. Dette verktøyet kan for eksempel utøve naturvernere som sporer truet fisk i beskyttede naturtyper. Det er viktig at teamets metode er ganske ikke-invasiv og mottakelig for en fangst-og-slipp-prosedyre: Fisk trenger ikke ofre liv for denne vitenskapen.

Det er ennå håp for fremtiden for bærekraftig fiske. Det er et oppdrag som kanskje bare kommer tilbake til det grunnleggende.

For å kartlegge opprinnelsen til en fisk, sjekk ut dens kroppsbygning