研究发现，海洋鲨鱼和鳐鱼“使用”尿素延迟繁殖

尿素是人类尿液的主要成分，在鲨鱼、鳐鱼和其他软骨鱼类的成熟时间中起着重要作用

不列颠哥伦比亚大学海洋与渔业研究所“我们周围的海洋”倡议的研究人员进行的一项新研究发现，软骨鱼类，特别是卵生海洋物种中常见的高尿素浓度使它们能够成熟，并开始以其最大体型的更大比例繁殖

这项研究发表在《鱼类环境生物学》杂志上

Melanie Warren在UBC完成硕士学位时领导了这项研究，她说：“人们早就知道软骨鱼比硬骨鱼成熟得晚，但我们的研究结果为为什么会出现这种情况提供了一个机制原因。”

“我们的发现很重要，因为这些鱼类非常容易受到捕鱼压力的影响。如果它们在有机会繁殖之前就被大量捕获，种群就会大量减少，这就是为什么我们今天看到37%的鲨鱼、鳐鱼、鳐鱼和锯鱼面临灭绝的威胁。因此，了解它们何时成熟是可持续渔业管理和保护工作的关键。”

Warren和合著者、《我们周围的海洋》的首席研究员Daniel Pauly博士分析了近1000种软骨鱼首次成熟时的平均长度和最大长度的已发表数据。然后，他们估计了两种体型的鱼类的代谢率，并将每种鱼类的两个数字结合起来，计算出它们的“繁殖呼吸阈值”（RRT）。先前的研究表明，当达到这样的值时，就会触发成熟和产卵

研究人员将他们的结果与数百种海洋和淡水硬骨鱼和无脊椎动物的“1.36阈值”进行比较时发现了显著差异

最吸引他们注意的两个极端是海洋卵生鲨鱼和鳐鱼的“1.13阈值”和淡水卵生鳐鱼的估计“1.33阈值”

沃伦说：“这些阈值告诉我们，卵生鲨鱼和鳐鱼比淡水胎生鳐鱼或硬骨鱼成熟的比例更大。”。“换言之，如果灰笛鲷在达到其最大长度的40-50%时成熟，那么锤头鲨在达到最大体型的60-70%时成熟。”

在估计了这些阈值后，研究人员开始研究它们与尿素滞留的关系，因为众所周知，许多软骨物种会在身体组织和体液中浓缩高水平的尿素，以防止水分过度流失

“我们发现，尿素保留率高的物种比尿素保留率低的物种成熟的比例更大，”Warren说。“这是一个‘尿素卡’的时刻。”

研究人员假设，众所周知，尿素有助于软骨鱼类的酸碱调节，它可以缓冲生长引起的氧气摄入减少和随后的氧气供应减少所引起的酸度

“当鱼类生长时，它们的二维鳃或呼吸器官很难为发育中的三维身体提供氧气。这种氧气摄入的减少会影响蛋白质（鱼类细胞和组织的重要成分）自然降解或‘变性’并重新合成的速度，从而使生物体保持活力，”Pauly博士解释道

“生长和变性蛋白质再合成所需的氧气在某个时刻变得非常紧张，并创造了一个酸性的内部环境，‘告诉鱼类是时候自我调节并释放激素级联，从而停止生长，触发产卵，并使它们呼吸更多的氧气。”

尽管这一过程也适用于软骨鱼类，但它们的尿素保留平衡了氧气摄入减少所造成的酸度，使它们比硬骨鱼类继续生长更长时间，并延迟成熟

＜p＞“有趣的是，这种情况不会发生在胎生淡水鳐身上，它们的阈值更接近硬骨鱼，因为它们通过鳃为幼崽提供氧气，因此比海洋卵生鳐经历更大的氧气压力，”Pauly博士说

“更有趣的是，研究表明，胎生淡水鳐几乎完全失去了保留尿素的能力。这加强了软骨鱼类呼吸、尿素保留和首次成熟之间的联系。”