تعد التغيرات المناخية على الأسماك والكائنات البحرية الأخرى، هي السبب في ارتفاع درجة حرارة المياه فقد تصل إلى معدلات غير مسبوقة، يمكنهم إما التكيف مع الظروف الجديدة، أو الهجرة إلى مناطق أقل ارتفاعًا في درجات الحرارة، أو الهلاك نتيجة لهذه التغيرات، والتي عادة ما تكون تدريجية.
تحمل الأسماك لبرودة المناطق القطبية
احتار العلماء في سبب تحمُّل الأسماك لبرودة المناطق القطبية لفترة طويلة، وقد طورت الأبحاث التي تحاول تفسير هذه الظاهرة بناءً على حقيقة أن الأحماض الأمينية تعطي أنزيمات خاصة في الأسماك وتكون مزاياها وظيفتها منع التجمد، لكن هذه النظرية لها أصبحت مؤخرًا موضع شك من حيث مصداقيتها بعد أن شكل الكيميائي في تكساس أهمية الأحماض الأمينية في هذا الأمر.
تعيش الكثير من أسماك القطب الشمالي والمنطقة الجنوبية في المياه بدرجة حرارة (-2) مئوية، ولا تتجمد، وفقًا للنظرية القديمة، من خلال تشكيل أنزيمات تكون واقية من الانجماد وترتبط بلورات الجليد الصغيرة في دماء الأسماك ومما توقف عملية النمو. لكن لا أحد لديه تفسير لكيفية ارتباط البروتينات بالجليد، وتستند بعض الدراسات على أن العديد من الأنزيمات المضادة للتجمد، مثل تلك الموجودة في السمك المفلطح الذي يظهر في شتاء القطب الشمالي، وتتكون على الكثير من الأحماض الأمينية (المتأينة)، وتتكون هذه الأحماض على شحنات موجبة وشحنات سالبة، هذه شحنات مغلفة بجزيئات من الأكسجين على سطح بلورة الجليد، حيث يبدو أنها تشكل روابط ضعيفة مع جزيئات الجليد المتأينة.
وتم دراسة هذه النظرية وفحصها، حيث عمل فريق من العلماء بقيادة توني هيميت في جامعة هيوستن بالاستغناء عن الأحماض الأمينية المؤينة الأربعة الرئيسية الموجودة في أنزيم مضاد التجمد في الأسماك المفلطحة بأحماض أمينية غير مؤينة. لكن البروتين المعدل استمر في التصرف كبروتين طبيعي، حيث استمر في الالتصاق ببلورات الجليد وإعاقة نموها. من جانبه قد تنجذب المناطق الدهنية في البروتين أو تلك التي تخشى الماء إلى السطح الموصل للماء المثلج.
عرف العلماء أن الأسماك التي تسكن في المناطق القطبية حيث تصل درجة حرارة الماء إلى ما دون الصفر مئوية بكثير، وأن طبيعة جسم هذه الأسماك تفرز أنزيمات واقية من التجمد لمنع هذه الأسماك من الانجماد في هذه البيئة الباردة. واكتشف العلماء أن الأسماك تتأثر بالتغيرات في درجات الحرارة تختلف اختلافًا كبيرًا بين أسماك المحيط وأسماك المياه العذبة، وأن احتمالية بقاء الأسماك على قيد الحياة، تختلف نظرًا لتغيرات المختلفة والمستمرة في درجات الحرارة.
