Corsa al salmone

La corsa al salmone è il momento in cui il salmone, che è emigrato dall'oceano, nuota verso le parti superiori dei fiumi dove si generano su letti di ghiaia. Dopo la deposizione delle uova, tutti i salmoni del Pacifico e la maggior parte dei salmoni dell'Atlantico muoiono e il ciclo vitale del salmone ricomincia. La corsa annuale può essere un evento importante per orsi grizzly, aquile calve e pescatori sportivi. La maggior parte delle specie di salmoni migra durante l'autunno (da settembre a novembre).

I salmoni trascorrono principalmente la loro prima infanzia nei fiumi, quindi nuotano in mare dove vivono le loro vite adulte e guadagnano la maggior parte della loro massa corporea. Quando sono maturati, ritornano ai fiumi per generarsi. Di solito ritornano con straordinaria precisione al fiume natale dove sono nati, e persino al terreno stesso della loro nascita. Si pensa che, quando sono nell'oceano, usano la magnetocezione per localizzare la posizione generale del loro fiume natale, e una volta vicino al fiume, che usano il loro olfatto per entrare all'entrata del fiume e persino il loro natale area di riproduzione.

Nell'America nord-occidentale, il salmone è una specie chiave di volta, il che significa che l'impatto che hanno sull'altra vita è maggiore di quanto ci si aspetterebbe in relazione alla loro biomassa. La morte del salmone ha conseguenze importanti, dal momento che significa che importanti nutrienti nelle loro carcasse, ricchi di azoto, zolfo, carbonio e fosforo, vengono trasferiti dall'oceano a fauna terrestre come orsi e boschi ripariali adiacenti ai fiumi. Ciò ha effetti a catena non solo per la prossima generazione di salmoni, ma per tutte le specie che vivono nelle zone ripariali raggiungono i salmoni. I nutrienti possono anche essere lavati a valle negli estuari dove si accumulano e forniscono molto supporto agli uccelli riproduttori di estuari.

sfondo

La maggior parte dei salmoni sono anadromi, un termine che deriva dal greco anadromo , che significa "correre verso l'alto". I pesci anadromi crescono principalmente nell'acqua salata negli oceani. Quando sono maturati migrano o "corrono" fiumi di acqua dolce per generarsi in quella che viene chiamata la corsa al salmone .

I salmoni anadromi sono pesci dell'emisfero settentrionale che trascorrono la fase oceanica nell'Oceano Atlantico o nell'Oceano Pacifico. Non prosperano in acqua calda. Nell'Atlantico è presente una sola specie di salmone, comunemente chiamata salmone dell'Atlantico. Questi salmoni scorrono su fiumi su entrambi i lati dell'oceano. Sette diverse specie di salmoni abitano il Pacifico (vedi tabella) e queste sono collettivamente denominate salmone del Pacifico. Cinque di queste specie scorrono su fiumi su entrambi i lati del Pacifico, ma due specie si trovano solo sul lato asiatico. All'inizio del XIX secolo, il salmone Chinook si stabilì con successo nell'emisfero meridionale, lontano dalla sua gamma nativa, nei fiumi della Nuova Zelanda. I tentativi di stabilire salmoni anadromi altrove non sono riusciti.

Inizia il ciclo di vita di un salmone anadromo e, se sopravvive a tutto il corso della sua vita naturale, di solito termina in un letto di ghiaia nella parte superiore di un torrente o fiume. Queste sono le aree di riproduzione del salmone in cui le uova di salmone vengono depositate, per sicurezza, nella ghiaia. Le aree di riproduzione del salmone sono anche i vivai di salmoni, offrendo un ambiente più protetto di quanto l'oceano offra normalmente. Dopo 2-6 mesi le uova si schiudono in piccole larve chiamate avannotti o alevine . L'alevino ha una sacca contenente il resto del tuorlo e rimangono nascosti nella ghiaia mentre si nutrono del tuorlo. Quando il tuorlo è andato, devono trovare cibo per se stessi, quindi lasciano la protezione della ghiaia e iniziano a nutrirsi di plancton. A questo punto i salmoni si chiamano avannotti . Alla fine dell'estate gli avannotti si trasformano in pesci giovani chiamati parr . I pappagalli si nutrono di piccoli invertebrati e sono mimetizzati con un motivo di macchie e barre verticali. Rimangono in questa fase per un massimo di tre anni.

Mentre si avvicinano al momento in cui sono pronti a migrare verso il mare, il pappagallo perde le sue barre mimetiche e subisce un processo di cambiamenti fisiologici che consente loro di sopravvivere al passaggio dall'acqua dolce all'acqua salata. A questo punto i salmoni sono chiamati smolt . Smolt trascorre del tempo nelle acque salmastre dell'estuario del fiume mentre la loro chimica corporea regola la loro osmoregolazione per far fronte ai livelli salini più elevati che incontreranno nell'oceano. Smolt coltiva anche le squame argentee che confondono visivamente i predatori oceanici. Quando sono maturati a sufficienza nella tarda primavera e hanno una lunghezza di circa 15-20 centimetri, la puzza nuota fuori dai fiumi e nel mare. Lì trascorrono il loro primo anno da post-smolt . Post-smolt formano scuole con altri post-smolt e partono alla ricerca di aree di alimentazione per acque profonde. Trascorrono quindi altri quattro anni come salmone oceanico adulto mentre si sviluppano la loro piena capacità di nuoto e capacità riproduttiva.

Quindi, in una delle migrazioni più estreme del regno animale, il salmone ritorna dall'oceano di acqua salata di nuovo a un fiume di acqua dolce per ricominciare da capo.

Rientro dall'oceano

Dopo diversi anni vagando per enormi distanze nell'oceano, la maggior parte dei salmoni sopravvissuti ritorna negli stessi fiumi natali dove sono stati generati. Quindi la maggior parte nuota lungo i fiumi fino a raggiungere il terreno di riproduzione che era il loro luogo di nascita originale.

Esistono varie teorie su come ciò avvenga. Una teoria è che ci sono segnali geomagnetici e chimici che il salmone usa per riportarli al loro luogo di nascita. Il pesce può essere sensibile al campo magnetico terrestre, il che potrebbe consentire al pesce di orientarsi nell'oceano, in modo da poter tornare all'estuario del suo flusso natale.

I salmoni hanno un forte senso dell'olfatto. Le ipotesi sul fatto che gli odori forniscano spunti di riferimento risalgono al XIX secolo. Nel 1951, Hasler ipotizzò che, una volta in prossimità dell'estuario o dell'ingresso al suo fiume natale, il salmone potesse usare segnali chimici che possono annusare e che sono unici per il loro flusso natale, come meccanismo per abitare all'ingresso del fiume . Nel 1978 Hasler e i suoi studenti dimostrarono in modo convincente che il modo in cui i salmoni localizzano i loro fiumi di origine con tale precisione era in effetti perché potevano riconoscere il suo odore caratteristico. Hanno inoltre dimostrato che l'odore del loro fiume viene impresso nel salmone quando si trasformano in sciocchezze, appena prima di migrare verso il mare. Il salmone di ritorno a casa può anche riconoscere gli odori caratteristici nei torrenti tributari mentre salgono sul fiume principale. Possono anche essere sensibili ai feromoni caratteristici emessi dai giovani conspecifici. Vi sono prove che possono "discriminare tra due popolazioni della propria specie".

Il riconoscimento che ogni fiume e affluente ha il suo odore caratteristico, e il ruolo che questo svolge come ausilio alla navigazione, ha portato a una ricerca diffusa di un meccanismo o meccanismi che potrebbero consentire al salmone di navigare su lunghe distanze in mare aperto. Nel 1977, Leggett identificò, come meccanismi che vale la pena studiare, l'uso del sole per la navigazione e l'orientamento a vari possibili gradienti, come temperatura, salinità o gradienti chimici, o campi geomagnetici o geoelettrici.

Ci sono poche prove che il salmone usi indizi del sole per la navigazione. È stato osservato che i salmoni migratori mantengono la direzione di notte e quando è nuvoloso. Allo stesso modo, è stato osservato che il salmone marcato elettronicamente mantiene la direzione anche quando nuota in acque troppo profonde per essere utile alla luce solare.

Nel 1973, è stato dimostrato che il salmone atlantico ha condizionato le risposte cardiache ai campi elettrici con punti di forza simili a quelli trovati negli oceani. "Questa sensibilità potrebbe consentire a un pesce migratore di allinearsi a monte o a valle di una corrente oceanica in assenza di riferimenti fissi." Nel 1988, i ricercatori hanno scoperto che il ferro, sotto forma di magnetite a dominio singolo, risiede nei teschi del salmone rosso. Le quantità presenti sono sufficienti per la magnetocezione.

Gli studi di tagging hanno dimostrato che un piccolo numero di pesci non trova i loro fiumi natali, ma viaggia invece su altri, di solito corsi d'acqua o fiumi vicini. È importante alcuni randagi di salmone dalle loro zone di origine; altrimenti i nuovi habitat non potrebbero essere colonizzati. Nel 1984, Quinn ipotizzò che ci fosse un equilibrio dinamico, controllato dai geni, tra homing e randagio. Se i motivi di riproduzione hanno un'alta qualità uniforme, la selezione naturale dovrebbe favorire con precisione i discendenti che vivono a casa. Tuttavia, se i terreni di riproduzione hanno una qualità variabile, la selezione naturale dovrebbe favorire una miscela dei discendenti che si allontanano e dei discendenti che abitano accuratamente.

Prima di risalire il fiume, il salmone subisce profondi cambiamenti fisiologici. I pesci nuotano contraendo i muscoli rossi longitudinali e i muscoli bianchi orientati obliquamente. I muscoli rossi sono usati per attività sostenute, come le migrazioni oceaniche. I muscoli bianchi sono usati per esplosioni di attività, come esplosioni di velocità o salti. Man mano che il salmone termina la sua migrazione nell'oceano ed entra nell'estuario del suo fiume natale, il suo metabolismo energetico deve affrontare due grandi sfide: deve fornire energia adatta per il nuoto delle rapide del fiume e deve fornire lo sperma e le uova necessari per gli eventi riproduttivi a venire. L'acqua nell'estuario riceve lo scarico d'acqua dolce dal fiume natale. Rispetto all'acqua dell'oceano, questo ha un elevato carico chimico dal deflusso superficiale. I ricercatori nel 2009 hanno scoperto che, quando il salmone incontra il conseguente calo della salinità e l'aumento della stimolazione olfattiva, vengono attivati ​​due cambiamenti metabolici chiave: c'è un passaggio dall'uso dei muscoli rossi per nuotare all'utilizzo dei muscoli bianchi e c'è un aumento di il carico di sperma e uova. "I feromoni nella zona di riproduzione generano un secondo turno per migliorare ulteriormente il carico riproduttivo."

Il salmone subisce anche radicali cambiamenti morfologici mentre si preparano per l'evento di deposizione delle uova. Tutti i salmoni perdono il blu argenteo che avevano come pesci dell'oceano e il loro colore si scurisce, a volte con un cambiamento radicale nella tonalità. Il salmone è sessualmente dimorfico e il salmone maschio sviluppa denti canini e le mascelle sviluppano una curva o un gancio pronunciati ( kype ). Alcune specie di salmoni maschi crescono grandi gobbe.

Ostacoli alla corsa

I salmoni iniziano la corsa in condizioni ottimali, il culmine di anni di sviluppo nell'oceano. Hanno bisogno di grandi capacità di nuoto e di salto per combattere le rapide e altri ostacoli che il fiume può presentare e hanno bisogno di uno sviluppo sessuale completo per garantire una deposizione alla fine della corsa. Tutta la loro energia va nei rigori fisici del viaggio e nelle drammatiche trasformazioni morfologiche che devono ancora completare prima di essere pronti per gli eventi che generano.

La corsa sul fiume può essere estenuante, a volte richiede che il salmone combatte a centinaia di miglia a monte contro forti correnti e rapide. Smettono di nutrirsi durante la corsa. Il chinook e il salmone rosso dell'Idaho centrale devono percorrere 1.400 km per 900 miglia e arrampicarsi per circa 2.100 m prima di essere generati. Le morti per salmone che si verificano durante il viaggio verso l'alto vengono definite mortalità in rotta .

Il salmone negozia cascate e rapide saltando o saltando. Sono stati registrati facendo salti verticali alti fino a 3,65 metri (12 piedi). L'altezza che può essere raggiunta da un salmone dipende dalla posizione dell'onda stazionaria o dal salto idraulico alla base della caduta, nonché dalla profondità dell'acqua.

Le scale a pioli o le vie di pesca sono appositamente progettate per aiutare il salmone e altri pesci a bypassare dighe e altri ostacoli artificiali, e proseguire verso i loro terreni di riproduzione più a monte. I dati suggeriscono che i blocchi di navigazione potrebbero essere utilizzati come canali di scavo verticali per fornire un maggiore accesso a una serie di biota, compresi i nuotatori poveri.

Predatori esperti, come orsi, aquile calve e pescatori possono attendere il salmone durante la corsa. Animali normalmente solitari, gli orsi grizzly si riuniscono per torrenti e fiumi quando si generano i salmoni. La predazione da foche del porto, leoni marini della California e leoni marini di Steller può rappresentare una minaccia significativa, anche negli ecosistemi fluviali.

Anche gli orsi neri pescano il salmone. Gli orsi neri di solito operano durante il giorno, ma quando si tratta di salmoni tendono a pescare di notte. Ciò è in parte per evitare la concorrenza con i più potenti orsi bruni, ma è anche perché catturano più salmoni di notte. Durante il giorno, i salmoni sono molto evasivi e in sintonia con gli indizi visivi, ma di notte si concentrano sulle loro attività di generazione, generando indizi acustici in cui gli orsi si sintonizzano. Gli orsi neri possono anche pescare il salmone durante la notte perché la loro pelliccia nera è facilmente individuabile dal salmone di giorno. Nel 2009, i ricercatori hanno confrontato il successo del foraggiamento degli orsi neri con l'orso spiritico ricoperto di bianco, una sottospecie trasformata dell'orso nero. Hanno scoperto che l'orso spirituale non ha avuto più successo nella cattura del salmone durante la notte, ma ha avuto un successo maggiore rispetto agli orsi neri durante il giorno.

Le lontre sono anche predatori comuni. Nel 2011, i ricercatori hanno dimostrato che quando le lontre precedono il salmone, il salmone può "fiutarle". Dimostrarono che una volta che le lontre avessero mangiato il salmone, il salmone rimanente poteva rilevare ed evitare le acque dove erano presenti le feci di lontra.

La deposizione delle uova

Il termine mortalità prespecata viene utilizzato per indicare i pesci che arrivano con successo ai terreni di riproduzione e quindi muoiono senza deposizione. La mortalità prespawn è sorprendentemente variabile, con uno studio che osserva tassi tra il 3% e il 90%. I fattori che contribuiscono a queste mortalità includono alte temperature, alti tassi di scarico dei fiumi, parassiti e malattie. Tuttavia, "al momento non ci sono indicatori affidabili per prevedere se un individuo che arriva in una zona di riproduzione in realtà sopravviverà alla deposizione".

Le uova di un salmone si chiamano le sue uova. Per deporre le uova, la femmina di salmone costruisce un nido riproduttore, chiamato rossastro , in un riffle di ghiaia come il suo ruscello. Un riffle è una lunghezza relativamente poco profonda del flusso in cui l'acqua è turbolenta e scorre più velocemente. Costruisce il rosso usando la coda (pinna caudale) per creare una zona a bassa pressione, sollevando ghiaia da spazzare a valle e scavando una depressione superficiale. Il rosso può contenere fino a 5.000 uova, ciascuna delle dimensioni di un pisello, che coprono 2,8 piedi quadrati (2,8 m2). Le uova di solito vanno dall'arancione al rosso. Uno o più maschi si avvicinano alla femmina nel suo rossore, depositando il suo sperma o latte sulle sue uova. La femmina quindi copre le uova disturbando la ghiaia sul bordo a monte della depressione prima di passare a fare un altro rossore. La femmina farà fino a sette redd prima che la sua scorta di uova sia esaurita.

Il salmone rosa maschio e un po 'di salmone rosso sviluppano gobbe pronunciate appena prima di riprodursi. Questi dossi potrebbero essersi evoluti perché conferiscono vantaggi alle specie. Le gobbe rendono meno probabile che il salmone si riproduca in acque poco profonde ai margini del torrente, che tendono ad asciugarsi durante i flussi d'acqua bassi o congelare in inverno. Inoltre, i riffle possono contenere contemporaneamente molti riproduzioni di salmoni, come nell'immagine a destra. I predatori, come gli orsi, avranno più probabilità di catturare i maschi gobba visivamente più prominenti, con le loro gobbe che sporgono sopra la superficie dell'acqua. Ciò può fornire un tampone protettivo per le femmine.

Il salmone maschio dominante difende i loro capelli correndo e inseguendo gli intrusi. Li buttano e li mordono con i denti canini che hanno sviluppato per l'evento di deposizione delle uova. I kypes sono usati per bloccare intorno alla base della coda (peduncolo caudale) di un avversario.

Le condizioni del salmone si deteriorano più a lungo rimangono in acqua dolce. Una volta che i salmoni si sono generati, la maggior parte si deteriora rapidamente e muore. Questa senescenza programmata è "caratterizzata da immunosoppressione e deterioramento degli organi". Il salmone del Pacifico è il classico esempio di un animale semelpare. Vive per molti anni nell'oceano prima di nuotare fino al flusso d'acqua dolce della sua nascita, generarsi e poi morire. Gli animali semelpari si generano solo una volta nella vita. La semelparità è talvolta chiamata riproduzione del "big bang", poiché il singolo evento riproduttivo degli organismi semelpari è di solito grande e fatale per i riproduttori. La maggior parte dei salmoni dell'Atlantico muoiono anche dopo la deposizione delle uova, ma non tutti. Circa il 5-10%, per lo più di sesso femminile, ritorna nell'oceano dove può riprendersi e spawnare di nuovo.

Specie Keystone

Nel Pacifico nord-occidentale e in Alaska, il salmone è una specie chiave di volta, che supporta la fauna selvatica dagli uccelli agli orsi e alle lontre. I corpi del salmone rappresentano un trasferimento di nutrienti dall'oceano, ricco di azoto, zolfo, carbonio e fosforo, all'ecosistema forestale.

Gli orsi grizzly funzionano come ingegneri dell'ecosistema, catturando il salmone e trasportandolo in aree boschive adiacenti. Lì depositano urine e feci ricche di nutrienti e carcasse parzialmente mangiate. È stato stimato che gli orsi lasciano fino alla metà del salmone che raccolgono sul suolo della foresta, con densità che possono raggiungere i 4.000 chilogrammi per ettaro, fornendo fino al 24% dell'azoto totale disponibile nei boschi ripariali. Il fogliame di abeti rossi fino a 500 m (1.600 piedi) da un ruscello in cui è stato scoperto che i grizzly pescano il salmone con azoto proveniente dal salmone pescato.

I lupi normalmente cacciano i cervi. Tuttavia, uno studio del 2008 mostra che, quando inizia la corsa al salmone, i lupi scelgono di pescare il salmone, anche se sono ancora disponibili molti cervi. "La selezione di prede benigne come il salmone ha senso dal punto di vista della sicurezza. Durante la caccia al cervo, i lupi di solito subiscono lesioni gravi e spesso fatali. Oltre ai benefici per la sicurezza, abbiamo determinato che il salmone fornisce anche una migliore alimentazione in termini di grassi ed energia."

La parte superiore del fiume Chilkat in Alaska ha terreni di riproduzione particolarmente buoni. Ogni anno attraggono fino a mezzo milione di salmoni. Mentre il salmone corre lungo il fiume, le aquile calve arrivano a migliaia per banchettare nei campi di riproduzione. Ciò si traduce in alcune delle più grandi congregazioni al mondo di aquile calve. Il numero di aquile partecipanti è direttamente correlato al numero di salmoni riproduttori.

I nutrienti residui del salmone possono anche accumularsi a valle negli estuari. Uno studio del 2010 ha mostrato che la densità e la diversità di molti uccelli riproduttori di estuari in estate "erano fortemente previsti dalla biomassa di salmone in autunno". I salmoni anadromi forniscono nutrienti a questi "diversi assemblaggi ... ecologicamente paragonabili alle mandrie migratrici di gnu nel Serengeti".

prospettive

Nel 2009, NOAA ha informato che il continuo deflusso nei fiumi nordamericani di tre pesticidi ampiamente usati contenenti neurotossine, "metterà a rischio la continua esistenza" di salmoni del Pacifico in via di estinzione e minacciati. Il riscaldamento globale potrebbe vedere la fine di alcune corse di salmoni entro la fine del secolo, come quelle californiane di salmone Chinook. Un rapporto delle Nazioni Unite del 2010 afferma che l'aumento dell'acidificazione degli oceani significa che i molluschi come gli pteropodi, un componente importante della dieta del salmone oceanico, hanno difficoltà a costruire i loro gusci di aragonite. Si teme che anche questo possa mettere in pericolo le future corse di salmoni.

Piste notevoli

• Adams River (Columbia Britannica)
• Chilkat River (Alaska)
• Columbia River (British Columbia, Stati Uniti)
• Copper River (Alaska)
• Fraser River (Columbia Britannica)
• River Spey (Scozia)
• River Tay (Scozia)
• River Tweed (confine tra Scozia e Inghilterra)
• River Tyne (Inghilterra)
• Snake River (Stati Uniti)
• Yukon River (Alaska, Yukon, British Columbia)