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Qu'est-ce qui limite la taille des poissons par rapport aux mammifères marins ?

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La plus grande espèce de poisson existante est le requin baleine (Rhincodon typus). Avec une longueur de 13 mètres et une masse d'environ 20-30 tonnes métriques, le requin baleine est relativement petit par rapport aux plus grands mammifères, les baleines bleues (Balaenoptera musculus, 180 tonnes) et les rorquals communs (Balaenoptera physalus, 120 tonnes).

Existe-t-il une explication physique, physiologique ou anatomique pour laquelle les poissons n'ont jamais atteint la taille des mammifères marins ?

Plus gros n'est pas nécessairement meilleur, mais je me demandais s'il y avait une explication simple pour laquelle les espèces de poissons sont tellement plus petites que les mammifères marins.


Je suggérerais qu'un facteur pourrait être les difficultés de respirer de l'eau - c'est très inefficace. Ce qui suit est un résumé de cette réponse à un article de TREE.

Les poissons dépensent 10 à 30% de leur énergie pour respirer car il est si inefficace d'utiliser des branchies car les taux de diffusion sont beaucoup plus lents et l'oxygène est moins abondant. Les branchies se développent à des échelles proportionnelles à la taille du corps, généralement pour chaque augmentation de 100 % de la taille du corps, il y a une augmentation de 50 à 90 % de la taille des branchies. Ainsi, les plus grandes espèces de poissons travaillent avec un rapport masse corporelle/taille des branchies plus faible, de sorte qu'elles ne peuvent pas absorber très facilement l'oxygène.

À partir de là, je suggérerais qu'il est difficile pour les poissons de développer des systèmes de branchies beaucoup plus gros que ceux d'un requin-baleine, car cela deviendrait inefficace pour leur développement. En comparaison, les baleines respirent l'air, donc, malgré une « respiration » (collecte d'air frais) moins fréquente, elles peuvent en tirer beaucoup plus d'oxygène.

Je suis sûr qu'il y a plus, mais au moins c'est une idée de départ. Si quelqu'un en a plus, n'hésitez pas à ajouter/modifier cette réponse, je suggère simplement cela comme une théorie possible et ce n'est pas mon domaine.


Qu'est-ce qui limite la taille des poissons par rapport aux mammifères marins ? - La biologie

Réseaux trophiques des pêches marines

Toutes nos conceptions de la vie en mer évoluent rapidement. Les plantes et les animaux décrits sur cette page sont pour la plupart de grande taille. Pourtant, le réseau trophique marin est dominé par des nombres astronomiques de micro, nano et picoplancton décrits dans le chapitre sur les réseaux trophiques microbiens. Nous savons peu de choses sur ces organismes. Ils sont trop petits pour être facilement vus et étudiés. Ils ne peuvent pas être cultivés. Ils ont tendance à tous se ressembler.

Nous pouvons séparer les microbes marins en utilisant l'analyse de l'ADN, et l'analyse conduit à des découvertes remarquables. La vie dans la mer est beaucoup plus diversifiée que ce à quoi nous nous attendions. Par exemple, nous savons maintenant, depuis les années 1970, que toute vie est séparée en trois domaines. Les trois sont très communs dans l'océan. Cliquez sur l'un des trois domaines et explorez le monde microscopique.

Depuis la découverte du nombre astronomique de microbes dans l'océan, nous reconnaissons maintenant deux importants réseaux trophiques qui se chevauchent dans l'océan.

  1. Le réseau trophique microbien discuté dans ce chapitre. Ce réseau domine les cycles du carbone, de l'azote et d'autres éléments nutritifs du système terrestre.
  2. Le réseau trophique des pêches marines discuté ici.

Les deux toiles sont couplées de plusieurs manières qui ne sont pas encore comprises. Les microbes recyclent les nutriments, ils produisent d'autres nutriments tels que les vitamines nécessaires aux producteurs primaires discutés ici, et ils infectent, rendent malades et tuent de nombreux organismes dans le réseau trophique des pêches marines. Nous ne sommes pas les seuls grands animaux à contracter des maladies virales et bactériennes.

Phytoplancton : principaux producteurs du Web des pêches maritimes

Les couches supérieures ensoleillées de l'océan, appelées zone euphotique, abritent un grand nombre de producteurs primaires marins unicellulaires appelés phytoplancton. Ils comprennent les diatomées, les coccolithophores, les cyanobactéries, en particulier les synechococcus et les prochlorococcus, et les dinoflagellés. Parmi ces grandes classes d'organismes, tous sauf les cyanobactéries sont des eucaryotes, des organismes avec des cellules avec un noyau. Le phytoplancton microscopique des eucaryotes était autrefois regroupé sous le terme protistes, mais il s'agit d'un terme fourre-tout.

Des études récentes sur l'ADN et l'ultrastructure des protistes ont montré que les protistes sont beaucoup plus diversifiés que prévu, ils devraient probablement être classés dans plusieurs taxons au niveau du royaume. Nous conservons le mot « protiste » comme un terme pratique pour signifier « un eucaryote qui n'est pas une plante, un animal ou un champignon.
D'Eukaryota : Systématique.

Le terme algues est un autre terme fourre-tout pour les producteurs primaires de chlorophylle qui incluaient auparavant de nombreux organismes non apparentés, à l'exception des plantes terrestres.

Le phytoplancton est un producteur primaire car il utilise l'énergie solaire pour convertir le CO2 et les nutriments en glucides et autres molécules utilisées par la vie. Ensemble, ils représentent environ 95% de la productivité primaire dans l'océan et environ la moitié de toute la productivité primaire sur terre.

Le phytoplancton est le plus répandu dans les zones plus froides des latitudes moyennes avec suffisamment de nutriments, en particulier l'azote. Ainsi, ils sont communs dans l'Atlantique nord et le Pacifique, et le long des côtes. Ils sont beaucoup moins fréquents dans les régions centrales de l'océan et dans l'hémisphère sud. Pour plus d'informations, voir le chapitre sur la répartition du phytoplancton.

Les principaux producteurs primaires comprennent :

    . Ils dominent les océans tempérés et polaires. La taille typique est d'environ 30 micromètres. Ils contribuent à environ 60 % de la productivité primaire des océans. . Ils dominent dans les régions de turbulence modérée et de nutriments tels que les latitudes moyennes à la fin du printemps dans les régions subpolaires et dans les régions équatoriales. La taille typique est de 5 à 10 micromètres de diamètre. Ils sont l'un des principaux producteurs primaires mondiaux, contribuant à environ 15 pour cent de la biomasse moyenne de phytoplancton océanique dans les océans (Berger, 1976). . La taille typique est d'environ 1 micromètre de diamètre. Les plus courants sont les prochlorococcus et les synechoccis. .Ils ont tendance à dominer dans les régions à faibles turbulences et nutriments, comme les zones océaniques à la fin de l'été. Les tailles vont de 30 micromètres pour certaines espèces marines jusqu'à 2 000 micromètres (2 mm) pour Noctiluca.

Exemple : Les diatomées sont des organismes unicellulaires avec un noyau (organismes unicellulaires, eucaryotes) capable de convertir la lumière du soleil en glucides. Les diatomées sont situées près du bas de l'Arbre de Vie. Ils appartiennent aux Stramenopiles qui sont inclus dans le supergroupe des chromalvéolates des eucaryotes. Les relations entre le phytoplancton et les organismes proches de la base de l'arbre de vie ne sont pas encore bien comprises (voir la discussion sur les relations phylogénétiques) et les interrelations primaires commencent à peine à être claires. Il existe peut-être 200 000 espèces différentes de diatomées dont la taille varie du micromètre au millimètre. Certains ne sont pas plus étroitement liés que les poissons et les mammifères (Armbrust 2009). Ils représentent 20 % de la photosynthèse sur terre.

Le squelette d'une diatomée, ou frustule, est constitué de silice très pure recouverte d'une couche de matériau à base de carbone. Ce squelette est divisé en deux parties dont l'une (l'épithèque) chevauche l'autre (l'hypothèque) comme le couvercle d'une boîte ou d'une boîte de Pétri. Observez le frustule de diatomée ci-dessous, dans lequel les deux moitiés ont été légèrement poussées de travers.


De l'Université de Californie, Berkeley, Museum of Paleontology, page de l'aile de la phylogénie sur les diatomées.

Le phytoplancton est mangé par les plus petits animaux flottants, le zooplancton. Leur taille varie d'organismes unicellulaires à des organismes multicellulaires plus grands. Le petit zooplancton est mangé par le plus gros zooplancton. Le zooplancton comprend

  1. Animaux unicellulaires tels que les ciliés ou les amiboïdes qui ne grossissent jamais. .
  2. Crevette.
  3. Formes larvaires de balanes, de mollusques, de poissons et de méduses, qui deviennent tous des animaux beaucoup plus gros.

Les copépodes sont une classe de crustacés comptant plus de 7 500 espèces, dont la plupart sont marines. Les copépodes sont petits (seulement quelques espèces de plus de 1 mm) et extrêmement abondants, dominant souvent la communauté planctonique. Ils forment un lien dans le réseau trophique entre le phytoplancton producteur primaire et les poissons se nourrissant de plancton comme le hareng de l'Atlantique. Presque tous les poissons que l'on trouve dans les eaux tempérées et polaires dépendent à un moment donné de leur cycle de vie des copépodes et d'autres zooplanctons (krill) ressemblant à des crevettes comme source de nourriture.
Du hareng de l'Atlantique.


Paraeuchaeta norvegica, un copépode carnivore que l'on trouve couramment dans les fjords et les eaux de l'Atlantique Nord. Cliquez sur l'image pour un zoom. Cette belle photo a été prise par Hege Vestheim de l'Université d'Oslo.
De l'Université d'Oslo, Département de biologie, Images.

Le zooplancton est mangé par de petits prédateurs :

  1. Crevettes et krill.
  2. Stades immatures d'animaux plus gros tels que les méduses et les poissons.
  3. Petits poissons comme les sardines, les menhaden et le hareng.

Exemple : Clupeus harengus (hareng atlantique) est un petit poisson appât. Il scolarise dans les eaux côtières. Il se nourrit de petits copépodes planctoniques la première année, puis principalement de copépodes. Les adultes mesurent environ 30 à 35 cm de long et vivent environ 20 ans. Ils sont mangés par de nombreuses espèces d'oiseaux, de poissons et de mammifères marins.


De l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture via Fishbase.

Au sommet du réseau trophique marin se trouvent les grands prédateurs :

  1. Méduses et céphalopodes (calmars et poulpes).
  2. Gros poissons comme les requins, le thon et le maquereau.
  3. Les mammifères marins, y compris les phoques, les morses, les dauphins et certaines espèces de baleines (certains mangent du poisson, d'autres mangent directement du zooplancton).
  4. Des oiseaux tels que les pélikans, les albatros, les pingouins et les labbes.
  5. Les gens, le prédateur supérieur dominant.

Exemple : Thunnus alalunga (germon) est un gros poisson nageant rapidement. Leur poids moyen est d'environ 9-20 kg. On pense qu'ils deviennent sexuellement matures lorsqu'ils ont 5 à 6 ans et mesurent environ un mètre de long. Ils ont une durée de vie maximale de 8 ans. Ils sont bien adaptés pour nager vite et ils s'attaquent à de nombreuses espèces de poissons.


De l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture via Fishbase.

Chaînes alimentaires et réseaux trophiques

Le phytoplancton, le petit zooplancton, le zooplancton plus gros comme les méduses, les animaux plus gros comme les poissons-appâts et les calmars (voir aussi ici) et les grands prédateurs comme le thon interagissent tous dans un réseau trophique marin. Chaque espèce se nourrit et est mangée par plusieurs autres espèces à différents niveaux trophiques.

Les gros poissons mangent des petits poissons, c'est ainsi que fonctionne le cycle alimentaire. Bien sûr, il y a plus que cela. Un tourbillon en spirale le long de la chaîne alimentaire marine se déroule comme ceci : du phytoplancton et des plantes microscopiques dérivant dans l'eau et nourrissent les copépodes et autres brouteurs qui nourrissent les petits menhaden et les crustacés qui nourrissent les rayures et les bleuets qui nourrissent les thons et les espadons qui nous nourrissent.
Extrait de The Marine Food Web par Tony Corey et David Beutel

Les interactions dans un réseau trophique sont beaucoup plus complexes que les interactions dans une chaîne alimentaire. De plus, la structure ramifiée des réseaux trophiques conduit à moins de prédateurs supérieurs par rapport au nombre de prédateurs supérieurs dans une chaîne alimentaire.


Un exemple de réseau trophique simplifié, qui définit les différents éléments de ces réseaux (&lsquofonctionnels&rsquo), le flux entre eux, et les soi-disant &lsquotrophes&rsquo, qui indiquent la position de chaque groupe fonctionnel au sein du réseau.
Extrait de "Fishing down marine food webs' as an integrative concept" de Daniel Pauly (Université de la Colombie-Britannique, Canada), Actes de la conférence EXPO'98 sur les réseaux trophiques océaniques et la productivité économique, en ligne sur la page d'information sur la recherche et le développement communautaire.

En utilisant l'illustration ci-dessus, une chaîne alimentaire irait du phytoplancton au grand zooplancton tel que le krill aux mammifères marins tels que les baleines à fanons sans branches. Les chaînes alimentaires sont beaucoup plus rares que les chaînes alimentaires dans les écosystèmes marins, bien que l'exemple que je viens de donner qui mène aux baleines à fanons soit une chaîne alimentaire courante dans le courant circumpolaire antarctique.

La pêche change les réseaux trophiques

Nous avons vu plus tôt que les stocks de morue de la côte est du Canada n'ont pas rebondi plus d'une décennie après la fermeture de la pêche. Maintenant, Kenneth Frank et ses collègues ont rapporté les résultats de leur étude des changements dans le réseau trophique dans le grand plateau néo-écossais au large de la Nouvelle-Écosse, au Canada. Ils ont découvert que l'élimination de la morue et d'autres gros poissons modifiait toute la structure du réseau trophique de haut en bas :

  1. La population de petits poissons et de gros invertébrés, y compris le crabe des neiges du Nord et la crevette nordique, a augmenté de façon marquée.
  2. La population de gros zooplancton herbivore (> 2 mm) a nettement diminué.
  3. Le phytoplancton a augmenté de façon marquée.
  4. Les populations de phoques augmentent de façon exponentielle.
  5. La valeur économique de la pêche au crabe et à la crevette dépasse maintenant la valeur antérieure de la pêche à la morue.
  6. Les actions visant à rétablir la pêche à la morue ont échoué malgré un arrêt presque complet de la pêche à la morue.
  7. Les stocks de morue dans d'autres régions au nord du 44 degrés nord ne se sont pas non plus rétablis, tandis que les stocks de morue dans les régions au sud du 44 degrés nord ont commencé à se rétablir.


L'effet en cascade de l'effondrement de la morue et d'autres grands poissons prédateurs sur l'écosystème du plateau néo-écossais à la fin des années 1980 et au début des années 1990. La taille des sphères représente l'abondance relative du niveau trophique correspondant. Les flèches représentent les effets descendants inférés.
De Scheffer (2005).

Les changements dans les écosystèmes marins dus à la surpêche sont souvent appelés pêche en aval du réseau trophique marin. À mesure que les prédateurs supérieurs sont éliminés par la pêche, les pêcheurs ciblent les petits poissons plus bas dans le réseau trophique, réduisant ainsi leur nombre. Cela réduit le niveau trophique moyen du réseau trophique. Les niveaux trophiques sont basés sur la nourriture consommée à ce niveau. Le niveau 1 comprend le phytoplancton, le niveau 2 comprend le zooplancton, le niveau 3 comprend les poissons-appâts, etc.


Pêcher le long de la chaîne alimentaire marine. Une fois que les gros poissons au sommet du réseau trophique ont été pêchés, les pêcheries s'attaquent aux petits poissons et aux invertébrés à des niveaux inférieurs du réseau trophique tandis que leur chalutage détruit les animaux et les plantes du fond marin. Le temps augmente vers la droite le long de la flèche bleue. L'échelle à droite donne le niveau trophique dans le réseau trophique.
De Pauly (2003).

Loren McClenachan, étudiante diplômée de la Scripps Institution of Oceanography, a étudié des photographies historiques couvrant plus de cinq décennies qu'elle a recueillies en Floride. L'étude a montré une baisse drastique des "poissons trophées" de Key West.


Photographies montrant des poissons trophées capturés sur des bateaux affrétés à Key West a) 1957, b) au début des années 1980 et c) 2007.
De la Scripps Institution of Oceanography. Des photographies historiques révèlent le déclin des poissons de récif en Floride, selon une nouvelle étude Scripps.

Armbrust, E.V. (2009). La vie des diatomées dans les océans du monde. Nature 459 (7244) : 185&ndash192.

Berger, W. (1976). Sédiments biogènes des grands fonds : production, préservation et interprétation. Dans J.P. Riley, R. Chester (éd.), Traité d'océanographie chimique. Academic Press, Londres, pp. 265-388.

Pauly, Daniel (2003). Impacts écosystémiques des pêches marines mondiales. Bulletin d'information sur le changement global , 55, page 21.

Scheffer, M., S. Carpenter, et al. (2005). Effets en cascade de la surpêche des systèmes marins. Tendances en écologie et évolution 20 (11) : 579-581.
De profonds effets indirects sur les écosystèmes de la surpêche ont été démontrés pour les systèmes côtiers tels que les récifs coralliens et les forêts de varech. Une nouvelle étude de l'écosystème au large de la côte est canadienne révèle maintenant que l'élimination des grands poissons prédateurs peut également provoquer des effets en cascade marqués sur le réseau trophique pélagique. Dans l'ensemble, l'opinion se dégage que, dans une gamme d'écosystèmes marins, les effets de la pêche s'étendent bien au-delà de l'effondrement des stocks de poissons exploités.


La pêche américaine

    et le Conseil de gestion des pêcheries du Pacifique gèrent la pêche à la morue-lingue sur la côte ouest.
  • Géré en vertu du Plan de gestion de la pêche du poisson de fond de la côte du Pacifique :
    • Limites de taille et limites de voyage.
    • Certaines saisons et zones sont fermées à la pêche.
    • Les restrictions sur les engins aident à réduire les prises accessoires et les impacts sur l'habitat.
    • Un programme de partage des captures de rationalisation du chalut comprend :
      • Limites de capture basées sur la santé de chaque stock de poissons et divisées en parts qui sont attribuées à des pêcheurs individuels ou à des groupes.
      • Dispositions qui permettent aux pêcheurs de décider comment et quand capturer leur part.
      • Fermeture de la pêche pendant les saisons de frai et de nidification pour protéger les morues-lingues femelles en frai et les morues-lingues mâles gardiennes du nid.
      • Limites de la taille minimale des poissons pouvant être capturés pour protéger les poissons immatures contre la récolte et permettre aux poissons de frayer au moins une fois avant d'être soumis à la récolte.
      • Restreindre les captures par des quotas de captures et de prises accessoires.

      Contraintes physiologiques sur la taille corporelle des mammifères marins

      La taille du corps a été largement reconnue comme l'un des déterminants les plus importants de la forme et de la fonction de l'organisme (1). Les extrêmes de taille peuvent être particulièrement révélateurs des facteurs et des contraintes de l'évolution de la taille corporelle, et les mammifères marins fournissent un ensemble remarquable de cas de test car leurs invasions indépendantes de la mer ont produit une gamme étonnante de tailles, des loutres de mer aux rorquals bleus qui s'étendent sur plusieurs ordres de grandeur en masse corporelle. Pourquoi les baleines sont-elles devenues si énormes et pourquoi ne sont-elles pas plus grosses ? Un processus physiologique dépendant de l'échelle qui peut éclairer ces questions concerne le flux d'énergie : comment les animaux obtiennent l'énergie de l'environnement et comment ils utilisent l'énergie stockée (2). Bien que les animaux plus gros aient des besoins métaboliques absolus plus élevés que les plus petits, les taux ne sont pas proportionnels à la taille corporelle (3). L'allométrie négative du taux métabolique, par laquelle les animaux plus gros présentent des taux de métabolisme spécifiques à la masse inférieurs, confère une série d'avantages physiologiques et écologiques à des tailles corporelles plus importantes. Ces avantages comprennent un faible coût de transport (4) une capacité de jeûne améliorée (5) et, pour les respirateurs d'air dans les environnements aquatiques, la possibilité de plonger plus longtemps et plus profondément à la recherche de nourriture (6). De nombreuses lignées de vertébrés ont tendance à augmenter la taille corporelle au fil du temps, mais les facteurs environnementaux et les contraintes physiologiques de l'évolution de la taille corporelle restent mal compris. Dans PNAS, Gearty et al. (7) analyser l'évolution de la taille du corps dans plusieurs lignées de mammifères indépendantes qui ont subi des transitions terre-mer dans leurs histoires évolutives. Ils utilisent des analyses phylogénétiques comparatives et un examen des archives fossiles pour tester plusieurs hypothèses qui tentent d'expliquer pourquoi les mammifères ont évolué de plus grande taille dans les écosystèmes aquatiques.

      Les contraintes physiques et énergétiques sur la taille maximale du corps sont un thème commun dans plusieurs hypothèses précédemment proposées concernant le phénomène des grands mammifères dans l'océan. Cependant, les mécanismes précis invoqués sont fondamentalement différents et peuvent ne pas s'exclure mutuellement. Deux hypothèses testées par Gearty et al. (7) se concentrer sur les limites potentielles de l'alimentation et comment cela peut influencer l'efficacité énergétique de la recherche de nourriture. Par exemple, les carnivores peuvent avoir besoin de plus d'énergie pour capturer la nourriture, même si elle est plus riche en énergie, et peuvent donc être limités dans leur taille corporelle maximale par rapport aux herbivores (8). Cependant, la plupart des mammifères marins sont des carnivores et ont évolué à partir de carnivores, à l'exception des dugongs et des lamantins herbivores, qui ont évolué à partir d'ancêtres herbivores et ne représentent qu'une des quatre lignées de mammifères testées dans cette étude. Bien que les grandes baleines à fanons filtreurs aient souvent été qualifiées de brouteurs et assimilées à des herbivores terrestres en raison de leurs stratégies d'alimentation par filtre en vrac, des recherches récentes ont montré qu'elles présentent des comportements de recherche de nourriture coûteux (9). Étant donné que les écosystèmes marins sont plus productifs et fournissent ainsi de plus grandes quantités d'aliments riches en énergie aux consommateurs, les environnements terrestres sont considérés comme limitatifs en comparaison et pourraient donc limiter la taille maximale du corps (8). De même, l'immensité et la nature 3D des écosystèmes océaniques peuvent offrir plus de possibilités de capture de proies et une efficacité de recherche de nourriture améliorée par rapport aux environnements terrestres largement 2D (10). Un mode de vie terrestre peut également limiter la taille maximale car les membres doivent supporter tout le poids du corps, ce qui entraîne une augmentation de la tension osseuse avec l'augmentation de la masse corporelle (11). Par conséquent, les grands animaux terrestres nécessitent un changement de posture des membres pour maintenir les contraintes locomotrices à un faible niveau, ce qui limite finalement leurs performances locomotrices (11).

      Contrairement à l'impact de la gravité et aux limites potentielles de l'alimentation en milieu terrestre, l'hypothèse de la thermorégulation suggère qu'il existe une taille minimale nécessaire pour survivre en eau froide (12, 13). Sur la base de cet écart, les contraintes terrestres sur la taille maximale par rapport aux exigences aquatiques de la taille minimale, Gearty et al. (7) modéliser différents scénarios pour prédire le résultat évolutif des optima de masse corporelle dans le cadre d'un processus adaptatif d'Orstein-Uhlenbeck (OU). Ce cadre de modélisation estime la « masse corporelle optimale », qui peut être considérée comme le sommet d'un pic sur un paysage adaptatif vers lequel ces lignées évoluent. Le modèle calcule également une demi-vie phylogénétique, ou la vitesse à laquelle l'évolution tire la lignée vers ce pic, et la variance stationnaire (c'est-à-dire la disparité maximale autorisée dans un régime sélectif). Gearty et al. (7) suggèrent que si la transition de la terre à la mer impliquait un relâchement des contraintes sur la taille maximale, alors une augmentation de la variance stationnaire serait attendue. Alternativement, si une existence entièrement aquatique nécessitait une taille corporelle minimale, Gearty et al. (7) prédisent une variance stationnaire égale ou diminuée ainsi qu'une demi-vie phylogénétique égale ou diminuée qui reflète une sélection forte et rapide vers une plus grande taille plutôt qu'une libération à partir d'une plus petite taille.

      Les résultats de Gearty et al. (7) révèlent des optima de masse corporelle communs de ∼ 500 kg dans plusieurs lignées au sein des écosystèmes aquatiques. Les exceptions notables incluent les baleines à fanons (Mysticeti) et les loutres (Musteloidea), qui ont soit évolué le gigantisme, soit conservé les petites tailles corporelles similaires à leurs ancêtres, respectivement. Les estimations de la demi-vie phylogénétique et de la variance stationnaire pour les mammifères aquatiques étaient inférieures à celles des mammifères terrestres dans toutes les lignées examinées, à l'exception des cétacés et de leurs parents. Par conséquent, plutôt que de démontrer une libération des contraintes terrestres sur la taille corporelle maximale, les analyses de Gearty et al. (7) soutiennent l'hypothèse de la thermorégulation pour une taille corporelle minimale pour les mammifères dans l'eau. Cependant, s'il existe une limite énergétique à la taille corporelle maximale dans l'océan, comme Gearty et al. (7) et d'autres (14, 15) ont suggéré qu'il peut n'y avoir qu'une gamme limitée de tailles corporelles potentielles pouvant évoluer. C'est peut-être pourquoi la variance stationnaire estimée pour les baleines à fanons n'était pas très différente de celle de leurs ancêtres. Néanmoins, les preuves indiquent que les stress thermorégulateurs sont rapidement sélectionnés pour une augmentation de la taille corporelle dans l'eau. Cependant, cette hypothèse n'explique pas complètement la convergence apparente de la taille corporelle optimale, et elle ne prédit pas la distribution complète de la taille des mammifères dans le domaine aquatique.

      Pourquoi choisir une taille corporelle particulière chez les mammifères marins ? Pour répondre à cette question, Gearty et al. (7) fournissent un modèle simple qui prédit la taille énergétique optimale pour un ensemble donné de fonctions d'apport (c. Ces fonctions sont surtout connues pour les pinnipèdes, qui peuvent être étudiées en captivité dans des conditions de laboratoire contrôlées (16, 17). En utilisant des équations allométriques pour les pinnipèdes, Gearty et al. (7) calculer une courbe de surplus d'énergie spécifique à la masse qui correspond bien à la distribution de la plupart des mammifères marins existants, ainsi qu'aux estimations de la taille corporelle optimale du modèle adaptatif de l'OU (Fig. 1). Cependant, les tailles corporelles des plus grandes espèces de cétacés (baleines à bec, cachalots et baleines à fanons) s'étendent bien au-delà des maxima prévus. Gearty et al. (7) notez qu'en réglant l'exposant de la fonction d'alimentation de 0,71 à 0,78, la courbe de surplus d'énergie maintient son pic autour de la plupart des optima de masse corporelle calculés (sauf pour les mysticètes, qui sont décalés à l'extrême droite), mais comprend également le plus grand existant cétacés. Par comparaison, un modèle de diffusion cladogénique, conduit par un compromis entre les avantages sélectifs à court terme et les risques d'extinction à long terme (sans paramètres ajustables sauf une taille minimale viable), prédit également des distributions de taille corporelle similaires qui incluent les plus grandes baleines (18, 19).

      Échelle théorique de l'énergie excédentaire et des distributions de taille corporelle des mammifères marins existants. Gearty et al. (7) ont calculé la mise à l'échelle de l'énergie excédentaire (ligne courbe orange) à partir des fonctions de perte de chaleur, de taux d'alimentation et de taux métabolique. Les distributions de masse corporelle des mammifères marins existants sont indiquées pour les phoques et les lions de mer (Pinnipedia bleu foncé), les baleines à dents et les dauphins (Odontoceti bleu clair), les lamantins et les dugongs (Sirenia pink) et les baleines à fanons (Mysticeti green). Le minimum thermique théorique prédit par un modèle de perte de chaleur précédent (13) est représenté par la flèche verticale en pointillé. Les baleines à fanons filtreuses et les baleines à dents les plus grosses et les plus profondes s'étendent au-delà de la taille corporelle maximale prévue par le modèle de surplus d'énergie. Modifié à partir de la réf. 7.

      L'étude de Gearty et al. (7) montre clairement que les plus grands cétacés ne peuvent pas être expliqués par les mêmes compromis énergétiques qui prédisent la distribution de la taille corporelle des autres mammifères marins. Leur modèle énergétique a été paramétré avec des données d'alimentation et de taux métabolique de pinnipèdes en captivité (16, 17), ainsi, les prédictions peuvent ne pas refléter complètement les taux vitaux dynamiques des animaux sauvages qui doivent plonger et chasser pour se nourrir (20), ou la variabilité des régime (21). En outre, d'autres taxons présentent des modes d'alimentation spécialisés qui peuvent augmenter de manière disproportionnée l'apport énergétique à des tailles corporelles plus importantes, en particulier les filtreurs qui présentent une allométrie positive de l'appareil d'engloutissement (14). Cependant, le gain d'énergie net dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment la densité d'énergie des proies (énergie par unité de masse de proies), la qualité des zones de proies (nombre de proies par unité de volume de recherche) et les coûts associés à la locomotion et à la plongée. Les plus grands cétacés ont développé des stratégies de recherche de nourriture extrêmes qui sont censées améliorer l'efficacité énergétique en accédant à des habitats uniques ou au traitement par lots de niveaux trophiques spécifiques, qui nécessitent tous deux une grande taille corporelle. Les plus grandes baleines à dents, telles que les baleines à bec (Ziphiidae) et les cachalots (Physeteridae), plongent à des profondeurs extrêmes pour exploiter de vastes ressources composées en grande partie de calmars riches en énergie (21). Les baleines à fanons ciblent des agrégations densément peuplées de zooplancton (krill ou copépodes) ou de poissons fourrages pour améliorer l'efficacité de la recherche de nourriture, mais les zones de proies de la plus haute qualité se trouvent souvent à des profondeurs importantes (22). Parce que les odontocètes et les mysticètes doivent plonger pour trouver des proies de la plus haute qualité, leur capacité de plongée, qui est généralement limitée par la mise à l'échelle physiologique (6), peut restreindre la portée énergétique de la recherche de nourriture (14, 23).

      Les limitations énergétiques imposées par le besoin de plonger pour se nourrir sont l'un des nombreux facteurs qui pourraient modifier les optima de taille estimés par Gearty et al. (7) D'autres facteurs incluent l'abondance et la distribution de la nourriture, les interactions prédateur-proie, la compétition et différentes stratégies de cycle de vie. De plus, les optima énergétiques peuvent ne pas correspondre aux optima de fitness si le transfert d'énergie excédentaire à la progéniture est limité par un facteur différent dépendant de l'échelle (24). Par exemple, les plus grandes baleines à fanons présentent des périodes d'alimentation intensives pendant les mois d'été à des latitudes plus élevées, suivies de migrations transocéaniques vers des aires de reproduction à des latitudes plus basses. Les lipides énergétiques développés au cours de ces mois d'alimentation doivent non seulement alimenter les migrations sur de longues distances, mais également être utilisés pour la reproduction pendant les périodes de gestation et de lactation de 11 et 7 mois, respectivement (25). Une telle histoire de vie peut sélectionner différemment la capacité de plongée améliorée, la capacité de jeûne, le coût du transport et l'exploitation efficace des ressources éphémères. Bien que ces facteurs physiologiques soient connus pour évoluer avec la taille du corps sous une forme ou une autre (1 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ –6, 14, 23, 26), on ne sait pas comment ils se manifestent à la plus grande échelle et reflètent la forme physique. Contrairement à de nombreuses autres lignées dont les géants ne sont représentés que dans les archives fossiles, nous vivons à une époque de géants par rapport aux mammifères marins modernes (27, 28). Par conséquent, les chercheurs ont l'occasion unique d'étudier le fonctionnement des animaux à l'extrémité supérieure de la masse corporelle (9), et Gearty et al. (7) fournissent un contexte évolutif riche pour ce travail.


      SOMMAIRE:

      Le 14 février 2005, le NMFS a reçu une demande de la tribu indienne Makah pour une dérogation au moratoire de la Marine Mammal Protection Act (MMPA) sur la capture de baleines grises du Pacifique Nord-Est (ENP) (Eschrichtius robustus). La tribu a demandé que le NMFS autorise une chasse tribale dans la partie côtière de la zone de pêche habituelle et habituelle de la tribu (U&A) à des fins cérémonielles et de subsistance, et autorise la fabrication et la vente d'objets artisanaux. La MMPA impose un moratoire général sur la capture de mammifères marins mais autorise le Secrétaire au Commerce à lever le moratoire et à émettre des règlements régissant la capture de mammifères marins si certains critères statutaires sont remplis. La décision de lever le moratoire et d'émettre des règlements doit être consignée au dossier après la possibilité d'une audience de l'agence sur la renonciation et les règlements. L'audience est régie par les règlements de l'agence, qui prévoient la nomination d'un président et prescrivent d'autres procédures. Cet avis annonce la dérogation et les règlements proposés. Un avis connexe annonçant une audience sur la dérogation et les règlements proposés est publié ailleurs dans ce numéro du Registre fédéral.


      Communication et diffusion

      Université d'été « Océanographie et pêche » (2-6 sept. 2019) en coopération avec
      Projet ODYSSEA H2020 et Université Démocrite de Thrace (Prof. G. Sylaios)

      Réalisation d'un court métrage documentaire sur les AMP et leur rôle dans la gestion des pêches
      en coopération avec PROTOMEDEA European Project et HCMR (Dr. P. Karachle)

      Dépliants d'information (anglais et grec) sur les bienfaits de la marine
      les aires protégées et la réglementation en vigueur dans le parc marin national
      des Sporades du Nord d'Alonissos (NMPANS).


      Pyréthroïdes : une nouvelle menace pour les mammifères marins ?

      La présente étude constitue la première étude à démontrer la bioaccumulation des pyréthroïdes chez les mammifères marins, malgré l'hypothèse selon laquelle ces insecticides sont convertis en métabolites non toxiques par hydrolyse chez les mammifères. Douze pyréthroïdes ont été déterminés dans des échantillons de foie de 23 dauphins franciscains mâles du Brésil. Les valeurs de concentration médianes pour les pyréthroïdes totaux étaient de 7,04 et 68,4 ng/g de poids corporel chez les adultes et les veaux, respectivement. La perméthrine était le composé prédominant, contribuant pour 55 % du total des pyréthroïdes. Les résultats ont montré un équilibre métabolique distinct des pyréthroïdes tout au long de la vie des dauphins. Des charges élevées sont reçues au début de leur vie et, lorsqu'ils atteignent la maturité sexuelle, ces mammifères semblent dégrader/métaboliser les pyréthroïdes. Le transfert maternel de ces composés a également été évalué par l'analyse d'échantillons de lait maternel et de placenta. Des pyréthroïdes ont été détectés dans les deux matrices, avec des valeurs comprises entre 2,53 et 4,77 ng/g lw et 331-1812 ng/g lw, respectivement. Par conséquent, pour la première fois, une étude montre un transfert de pyréthroïdes de la mère au petit par les voies de la gestation et de la lactation chez les dauphins.


      Communication et diffusion

      Université d'été « Océanographie et pêche » (2-6 sept. 2019) en coopération avec
      Projet ODYSSEA H2020 et Université Démocrite de Thrace (Prof. G. Sylaios)

      Production of a short documentary film on MPAs and their role in fisheries management
      in cooperation with PROTOMEDEA European Project and HCMR (Dr. P. Karachle)

      Information flyers (english and greek) on the benefits of marine
      protected areas and the existing regulations in the National Marine Park
      of Alonissos Northern Sporades (NMPANS).


      Published June 04. 2021 12:48AM

      By SETH BORENSTEIN, Associated Press

      One of the giants of the deep is shrinking before our eyes, a new study says.

      The younger generation of critically endangered North Atlantic right whales are on average about 3 feet shorter than whales were 20 years ago, drone and aircraft data show in a study in Thursday’s journal Current Biology.

      Scientists say humans are to blame. Entanglements with fishing gear, collisions with ships and climate change moving their food supply north are combining to stress and shrink these large whales, the study says.

      Diminishing size is a threat to the species' overall survival because the whales aren’t having as many offspring. They aren’t big enough to nurse their young or even get pregnant, study authors said.

      These marine mammals used to grow to 46 feet on average, but now the younger generation is on track to average not quite 43 feet, according to the study.

      “This isn’t about ‘short’ right whales, it’s about a physical manifestation of a physiological problem, it’s the chest pain before the heart attack,” said Regina Asmutis-Silvia, executive director of Whale and Dolphin Conservation North America, who wasn’t part of the study. “Ignoring it only leads to an inevitable tragedy, while recognizing and treating it can literally save a life, or in this case, an entire species."

      There are only about 356 North Atlantic right whales left, down from 500 in 2010, said study co-author Amy Knowlton, a senior scientist at the New England Aquarium. Other estimates put the population around 400, though researchers agree the population is shrinking.

      In the past, scientists and activists have concentrated solely on whale deaths, but now they realize there’s a problem afflicting surviving whales that can still cause populations to further dwindle, said study co-author Michael Moore, marine mammals director at Woods Hole Oceanographic Institute. The authors were able to take pictures of 129 of the right whales and use a computer program to compare them to right whales of similar age 20 years ago.

      The issue emerged from a research trip several years ago when Knowlton and others saw a few small whales and a dead one. They figured the small whales were calves, less than a year old, because of their size, but checking showed the whales actually were about two years old. Whale calves normally double in size in two years, said study lead author Joshua Stewart, a National Oceanic and Atmospheric Administration researcher.

      The study authors said the No. 1 issue with smaller right whales is entanglement in fishing gear, especially ropes that have become stronger and harder for whales to shed.

      “Over 83% now of the species has been entangled at least once in their lifetime, some as many as eight times,” Knowlton said. “If it doesn’t kill them, it’s certainly going to affect their ability to reproduce.”

      Collisions with ships is another problem. Both fishing gear and ship crashes have been addressed with government regulations in some normal feeding grounds for the whales. But since 2010, climate change has caused plankton the marine mammals eat to move north and east to areas without regulations, so entanglements and crashes increased, Knowlton said.

      The shifting of feeding grounds has added physical stress to North Atlantic right whales, which already were skinny compared to their southern cousin species, Moore said.

      “We know that climate change has affected some of their key prey sources, so entangled whales are likely experiencing a triple whammy of less food around, less ability to forage for it, while burning more energy,’’ said Dalhousie University marine biologist Boris Worm, who was not part of the study. “It’s heartbreaking to think about the lives that some of these whales lead."


      Ocean Fish Numbers Cut in Half Since 1970

      OSLO, Sept 16 (Reuters) - The amount of fish in the oceans has halved since 1970, in a plunge to the "brink of collapse" caused by over-fishing and other threats, the WWF conservation group said on Wednesday.

      Populations of some commercial fish stocks, such as a group including tuna, mackerel and bonito, had fallen by almost 75 percent, according to a study by the WWF and the Zoological Society of London (ZSL).

      Marco Lambertini, director general of WWF International, told Reuters mismanagement was pushing "the ocean to the brink of collapse".

      "There is a massive, massive decrease in species which are critical", both for the ocean ecosystem and food security for billions of people, he said. "The ocean is resilient but there is a limit."

      The report said populations of fish, marine mammals, birds and reptiles had fallen 49 percent between 1970 and 2012. For fish alone, the decline was 50 percent.

      The analysis said it tracked 5,829 populations of 1,234 species, such as seals, turtles and dolphins and sharks. It said the ZSL data sets were almost twice as large as past studies.

      "This report suggests that billions of animals have been lost from the world's oceans in my lifetime alone," Ken Norris, director of science at the ZSL, said in a statement. "This is a terrible and dangerous legacy to leave to our grandchildren."

      Damage to coral reefs and mangroves, which are nurseries for many fish, add to problems led by over-fishing. Other threats include coastal development, pollution and climate change, which is raising temperatures and making waters more acidic.

      The study said the world's fishing fleets were too big and supported by subsidies totalling $14-35 billion a year.

      Later this month, governments are due to adopt new U.N. sustainable development goals, including ending over-fishing and destructive fishing practices by 2020 and restoring stocks "in the shortest time feasible".

      Closing fishing grounds and cracking down on illegal fishing gives stocks a chance to recover, Lambertini said. Some grounds, such as those off Fiji, have been revived by stronger protection.


      Voir la vidéo: 7 règles de football que tu IGNORES! (Novembre 2022).