Уже в 1913 году Гилберт использовал остроумный метод, чтобы определить основные циклы жизни тихоокеанского лосося. Жизненный цикл просто означает, что делает лосось, где он делает это, когда и как. Методология Гилберта была аналогична анализу истории роста отдельного дерева по его кольцам. Чешуя лосося растёт примерно пропорционально росту рыбы, и по мере её роста на поверхности образуются круглые выступы. Эти кольца, называемые склеритами, подобны кольцам на поперечном срезе дерева. Узкий интервал между кольцами означает медленный, а широкий – быстрый рост дерева. То же верно и для интервала между склеритами на чешуе взрослого лосося. Таким образом, каждая рыба несёт закодированную на её чешуе историю, которая включает информацию из её прошлой жизни. Возраст, в котором она мигрировала к морю, приблизительное время, которое она провела в пресной воде, в устье и океане. Даже метали ли её родители икру естественным образом или в рыбоводном заводе. Как если бы каждый лосось хранил дневник, который биологи могут легко восстановить.
Многое, что Гилберт узнал из анализа чешуи, всё ещё формирует наши основные знания о жизненных циклах лосося. Например, Гилберт разделил молодь лосося на две основных категории, речную и океанскую, основываясь на их жизненных циклах. Рыба речного типа остается в пресной воде в течение года и мигрирует к морю весной на втором году жизни. Рыба океанского типа мигрирует к морю вскоре после появления из гравия, в течение первого года жизни.35
Гилберт опубликовал одно из самых первых сообщений, поддерживающих теорию родной реки, основываясь на информации, полученной из анализа чешуи. Изучая нерку в Британской Колумбии в 1914 году, он показал, что лососи разных рек создавали уникальные образцы интервалов между склеритами на своей чешуе, то есть имели разные жизненные циклы. Согласно Гилберту, биолог, исследуя эти образцы, мог определить, из какой реки произошла особь нерки. Эти знания позволили ему заключить, что стада нерки в реках Инлет, Скина и Насс были различными биологическими расaми. Вывод, который рассеял «эффективно общие сомнения в возвращении наших лососей к речным бассейнам, в которых они были рождены». Гилберт писал: «Теперь может быть доказано достоверно, они возвращаются так, что оказываются надежно изолированы, и что скрещиваются они, таким образом, в пределах своей колонии».36
Несмотря на то, что заключение Гилберта было однозначным, дебаты продолжались ещё в течение двадцати четырех лет. Возвращается ли тихоокеанский лосось на нерест в свой родной поток?37 Они продолжались потому, что отсутствовала ключевая часть информации: как далеко лосось мигрировал, как только он попадал в океан? Если лосось предпринимал дальние перемещения в океане, то его возвращение родную реку не могло быть случайностью, как предполагал Джордан, это требовало особых способностей. Но в 1914 году процесс океанских перемещений лосося всё ещё был тайной.
Кроме исследований возвращения лосося, работы Гилберта давали практические рекомендации для управления. Обычной практикой рыбоводов был выпуск молоди в реки в виде малька с желточным мешочком вскоре после рождения. Изучение Гилбертом жизненных циклов показало, что большинство особей дикой нерки, доживающих до взрослой стадии, проводило целый год в пресной воде перед выходом в море. Гилберт рассудил, что искусственно разведенный лосось мог бы выживать в большем количестве, если бы он, как и его дикий родич, проводил первый год жизни в пресной воде.38 Менеджеры рыбоводства сделали несколько экспериментальных выпусков, но выращивание в заводе не стало общей практикой последующую четверть века.
Принять результаты Гилберта и выпускать молодь лосося во время её естественной миграции - для этого бы требовалось серьёзно изменить взгляды на природу менеджеров лосося и рыбоводов. Рыбоводство базировалось на том, что контроль человека над воспроизводством эффективнее и производительнее естественных экологических процессов. Для рыбоводов река была опасным местом, полным врагов, поэтому их первичная цель состояла в том, чтобы перехитрить и улучшить природу, а не копировать её.39 Мысль о копирования естественного взаимодействия реки и рыбы шла в пику самой предпосылке работы рыбоводных заводов. А поскольку менеджеры лосося и рыбоводы были не готовы иметь дело с этим конфликтом науки и собственного мировоззрения, они просто игнорировали результаты работы Гилберта.
Гилберт вносил свой вклад в наше понимание не только таких широких проблем, как возвращение лосося, он исследовал и более специфичные вопросы. Он узнал, что популяции лосося состояли из особей, которые по-разному используют окружающую среду. Он полагал, что разнообразие жизненных циклов имеет экологический смысл, что оно - неотъемлемая часть отношений рыбы и окружающей среды. Гилберт начинал проникать в тайны эволюционной истории лосося и наносить на карту тропы историй жизни, которыми следовала рыба, проходя через пресноводную среду обитания. Недавно биологи вновь «открыли» богатейшее биоразнообразие тихоокеанского лосося и начинают понимать, что оно является важнейшей частью эволюционной истории лосося, необходимой для долгосрочного выживания отдельных популяций.40
Гилберт умер раньше, чем все части головоломки жизненного цикла лососей были сложены вместе, но многие из его студентов продолжали вносить большой вклад в биологию рыболовства и управление. Уиллис Хортон Рич выделяется среди них тем, что внёс свой вклад в наше понимание биологии лосося, и сыграл заметную роль во время крупномасштабного развития гидроэнергетики на Северо-Западе. Работая со Стэндфордским Университетом в течение всей карьеры, Рич часто занимал по совместительству должности в Американском Совете Рыбной Промышленности, Американской Службе Рыбы и Дикой Природе и Комиссии Рыбы штата Орегон. Многие из первых менеджеров лосося имели слабое биологическое образование, а их подход имел больше общего с сельским хозяйством, чем с экологией или зоологией. Рич, однако, получил образование биолога в Стэнфорде, и это дало ему совершенно иной взгляд на лососей и управление ими.
Рич полагал, что изучение жизненных циклов было ключом к пониманию красной рыбы и развитию эффективных программ управления. Он продолжил и расширил работу своего наставника. В результате исследований, которые он провел в 1914-1929 годы, Рич узнал, что молодь чавычи мигрировала по основному руслу Колумбии в течение всего года. Он описал это непрерывное перемещение как хорошо организованное явление, создаваемое многими независимыми популяциями. Каждая популяция лосося оставляла приток своего рождения и область роста и начинала движение к морю по уникальным сигналам окружающей среды.41 Лососёвые, как начинал понимать Рич, имели богатое разнообразие жизненных циклов и путей приспособления к сложному смешению сред обитания на Северо-Западе.
Позже Рич объединился с Харланом Холмсом в исследовании, разоблачавшем миф о случайном делении чавычи на весеннюю и осеннюю. Они провели ряд экспериментов, определяя, «необходимо ли происходить от рыбы весеннего хода, чтобы породить такую же», и, возможно ли «надлежащей обработкой потомства осенней рыбы произвести рыбу, которая вернется в пресную воду ранней весной?»42 Они доказали, что раса чавычи определяется наследственностью: взрослый лосось весеннего хода производил потомство, которое возвращалось в реку весной, а лосось осеннего хода – потомство, возвращавшееся осенью.
Пока Рич исследовал пресноводную жизнь лосося, канадские биологи отслеживали их океанские перемещения. Обнаружив чавычу из Колумбии вблизи западного берега острова Ванкувер, они доказали, что лосось действительно осуществлял дальние перемещения в океане. Присутствие лосося из Колумбии в такой дали от родной реки стало ключевым свидетельством. Оно доказало замечательную способность тихоокеанского лосося возвращаться в реку своего рождения.43
К 1939 году Уиллис Рич скопил достаточное количество информации, чтобы представить результаты своей работы перед Американской Ассоциацией Развития Науки. Он сделал вывод, что тихоокеанский лосось возвращается на нерест в родную реку, и что каждый вид тихоокеанского лосося состоит из многих локальных популяций. Далее он сформулировал новое, революционное видение управления лососем:
«При сохранении любого естественного биологического ресурса можно, я верю, полагать очевидным, что той единицей, которой следует оперировать, должна быть популяция. Под популяцией я подразумеваю хорошо изолированную, самоподдерживающуюся группу организмов одного вида независимо от того, проявляют ли они различные особенности и независимо от того, имеют ли эти различия, если они есть, генетическое происхождение или вызваны особенностями среды обитания. Если считать, что виды разбиты на множество таких изолированных групп или популяций, становится очевидным, что сохранение вида в целом решается сохранением каждой из составляющих его групп. Что успех усилий по сохранению вида будет зависеть не только от результата, полученного с какой-то одной популяцией, но и от общего количества индивидуумов вида в популяции, на которую воздействуют меры сохранения».44