Väitöskirjatutkija tutki, voidaanko kalankasvattamoissa olevien kalojen sydämen toimintaa tehostaa uintiharjoituksilla. Säännölliset uintiharjoitukset kohtuullisella rasituksella paransivat kalojen sydämen toimintaa sekä niiden kykyä sietää korkeampia lämpötiloja. Rasituksen lisääminen aikuisilla kaloilla paransi myös niiden jälkeläisten kasvua ja selviytymistä.
Ilmastonmuutoksen myötä hellejaksoja esiintyy useammin, mikä lisää myös merien lämpöaaltoja. Lisääntyvät lämpöaallot voivat ylittää kalojen ja muiden vesieläinten sietokyvyn. Kuumina kesinä kalojen joukkokuolemat yleistyvät.
Kalat ovat elintärkeitä merien ja muiden vesistöjen ekosysteemeille, mutta lisäksi ne ovat merkittäviä myös ihmisen ravintotaloudelle, kuten kalastukselle ja kalaviljelylle. Korkeampien lämpötilojen uhatessa kalojen selviytymistä on tärkeää ymmärtää, miten kalat pystyvät sopeutumaan kuumenevaan ympäristöön ja selvittää keinoja parantaa kalojen korkeiden lämpötilojen sietoa.
Aikaisemmat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että kalojen sietämiä lämpötiloja määrää suurelta osin niiden sydämen toiminta.
Väitöstutkimuksessaan Pettinau tutki Luonnonvarakeskuksen vesiviljelylaitoksella Enonkoskella, miten kirjolohien ja taimenien sydämen toiminta muuttuu lämpötilan noustessa ja veden happipitoisuuden laskiessa. Tutkija selvitti myös, voiko kalankasvatuksessa käytettävissä olevin keinoin tehostaa kalojen sydämen toimintaa niin, että ne sietävät korkeampia lämpötiloja.
Tutkija pyydystämässä aikuista taimenta kasvatusaltaalla Enonkoskella. Kuva: Katja Anttila
Tutkimus osoitti, että vahvasydämiset kalat sietävät ympäristömuutoksia parhaiten.
– Kalanviljelyolot eivät haasta kaloja yhtä paljon kuin luonnossa esiintyvä ympäristön vaihtelu. Tästä syystä tutkin voisiko uintiharjoittelu vahvistaa kalojen sydäntä niin, että kasvatetut kalat sietäisivät korkeita lämpötiloja aiempaa paremmin ja selviytyisivät kohonneessa lämpötilassa. Normaalistihan kalat joutuvat kasvatusoloissa uimaan vain vähäistä virtausta vasten ja ne saavat ruokaa ponnistelematta – viljellyt kalat ovat kalamaailman sohvaperunoita, Luca Pettinau sanoo.
Tutkimuksessa väittelijä käytti eri rasitustasoja viiden viikon uintiharjoittelussa. Tulokset osoittivat, että kohtuullinen rasitus vaikutti kalojen sydämen toimintaan niin, että myös korkean lämpötilan sieto parani. Lisäksi työ osoitti, että aikuisten kalojen harjoittelu tehosti niiden lisääntymistä sekä niiden jälkeläisten kasvua ja säilymistä hengissä.
– Tulokset ovat äärimmäisen hyödyllisiä, koska ne osoittavat, että vankeudessa kasvatettujen kalojen sydämen toiminnan tehostaminen kasvatusaltaiden veden virtausta lisäämällä parantaa kalojen korkeiden lämpötilojen sietoa. Tietoa voidaan käyttää hyväksi niin ruokakalojen kuin istukkaiden kasvatuksessa ilmastonmuutoksen nostaessa veden lämpötilaa, Pettinau toteaa.
***
MSc Luca Pettinau esittää väitöskirjansa “Enhancing fish tolerance to global warming through swimming exercise training” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 8.9.2023 klo 12.00 (Turun yliopisto, Päärakennus, Tauno Nurmela -sali, Turku).
Yleisön on mahdollista osallistua väitökseen myös etäyhteyden kautta
Vastaväittäjänä toimii tohtori David McKenzie (Université de Montpellier) ja kustoksena professori Katja Anttila (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on biologia.
Väittelijän yhteystiedot: luca.pettinau@utu.fi
> Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa
Kuvat
> Kirjolohi uimassa luonnonvesissä. Kuva: Luca Pettinau.
> Tutkija pyydystämässä aikuista taimenta kasvatusaltaalla Enonkoskella Kuva: Katja Anttila
> Video: kalojen uintiharjoitukset kohtuullisella rasitustasolla.
Tutkimuksessa kalojen uintiharjoituksissa käytettiin matalaa, kohtuullista ja voimakasta rasitusta. Kohtuullinen rasitus osoittautui sydämen toiminnan tehostamisen kannalta tehokkaimmaksi.
