Growth and adaptive significance of various forms of energy processes in marine fishes of Arctic

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Based on expeditions and experimental studies, a quantitative assessment of the energy characteristics underlying the interaction of energy exchange processes in fish living in the Arctic has been carried out. The linear and weight growth of non–migratory species, the Arctic flounder Liopsetta glacialis (Pallas, 1776) of the Kara Sea, was studied for the first time. It has been established that in marine cold water fish species, the slowdown in biosynthesis processes leads to a relative decrease in the proportion of entropy generated by metabolic processes, while the growth process in fish at low temperatures becomes more efficient.

Full Text

Restricted Access

About the authors

L. I. Karamushko

Murmansk Marine Biological Institute, Russian Academy of Sciences (MMBI RAS)

Author for correspondence.
Email: karamushkol@mmbi.info
Russian Federation, Murmansk

O. V. Karamushko

Murmansk Marine Biological Institute, Russian Academy of Sciences (MMBI RAS)

Email: karamushkol@mmbi.info
Russian Federation, Murmansk

References

  1. Hochachka P.W., Somero G.N. Biochemical Adaptation: Mechanism and Process in Physiological Evolution. Oxford; N.Y.: Oxford Univ. Press, 2002. 466 p.
  2. Clarke A. Energy flow in growth and production // TREE. 2019. V. 34, iss. 6. P. 502–509.
  3. Karamushko L.I. Entropy and efficiency of growth in marine fish species of the Arctic // Doklady Biological Sciences. 2022. V. 507, № 6. P. 277–280.
  4. Fraser K.P.P., Peck L.S., Clark M.S., et al. Life in the freezer: protein metabolism in Antarctic fish // R. Soc. Open Sci. 2022. V. 9, iss. 3: 211272.
  5. Lucassen M., Schmidt A., Eckerle L.G., et al. Mitochondrial proliferation in the permanent vs. temporary cold: enzyme activities and mRNA levels in Antarctic and temperate zoarcid fish // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiology. 2003. V. 285, iss. 6. P. R1410–R1420.
  6. Somero G. Temporal patterning of thermal acclimation: from behavior to membrane biophysics // J. Exp. Biology. 2015. V. 218, iss. 2. P. 167–169.
  7. Fields P.A., Dong Y., Meng X., et al. Adaptations of protein structure and function to temperature: there is more than one way to ”skin a cat” // J. Exp. Biol. 2015. V. 218, iss. 12. P. 1801-1811.
  8. Peck, L.S. A Cold Limit to Adaptation in the Sea. Trends Ecol. Evol. 2016. V. 31, iss. 1. P. 13–26.
  9. Pörtner H.-O. Climate impacts on organisms, ecosystems and human societies: integrating OCLTT into a wider context // J. Exp. Biology. 2021. V. 224, iss. 1. Special Issue: Predicting the Future: Species Survival in a Changing World.
  10. Моисеев П.А. Биологические ресурсы Мирового океана. М.: Изд-во Пищевая промышленность, 1969. 339 с.
  11. Андрияшев А.П. Рыбы северных морей СССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1954. 556 с.
  12. Graham R.M., Cohen L., Petty A.A., et al. Insreasing frequency and duration of Arctic winter warming events // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 1–10.
  13. Карамушко Л.И. Влияние питания на скорость метаболизма и специфическое динамическое действие у трески Gadus morhua morhua, зубатки Anarhichas lupus и морской камбалы Pleuronectes platessa // Зоол. журнал. 1993. Т. 72, вып. 4. С. 106–115.
  14. Peck L.S. Feeding, metabolism and metabolic scope in Antarctic marine ectotherms. In Cold Ocean Physiology (Pörtner H.O. and Playle R., Eds). Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1998. P. 365–390. (Society of Experimental Biology, seminar series, 66).
  15. Secor S.M. Specific dynamic action: a review of the post-prandial metabolic response // J. Comp. Physiology B. 2009. V. 179, iss. 1. P. 1–56.
  16. Jobling M. The influence of feeding on the metabolic rate in fishes: a short review // J. Fish Biol. 1981. V. 18, № 4. P. 385–400.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Change in the growth rate of CW with body mass W in polar flounder from the Barents Sea: (––) – females, (––) – males, and from the Kara Sea: (----) – females, (– – –) – males.

Download (125KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Changes in the rate of energy metabolism (mg O2 h–1 specimen–1) in the Barents Sea flounder Pleuronectes platessa associated with the specific effect of food after a single feeding: a – at low temperatures; b – at high temperatures; 1 – R = 3%; 2 – R = 6% of the body weight of the individual.

Download (172KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».