Ученый занимался самыми разными вопросами полевой экологии водных животных, выбирая наиболее актуальные, злободневные проблемы отечественного рыбного хозяйства. Он исследовал отрицательные изменения в экосистемах Каспия, связанные со снижением его уровня в 1930-е годы, изучал взаимоотношения промысловых рыб с кормовой базой и трофическую структуру морских экосистем, а в период становления тралового флота Мурмана даже увлекся усовершенствованием конструкции промысловых тралов. А.А. Шорыгин выступал активным пропагандистом и энтузиастом внедрения количественных методов гидробиологических исследований и статистических методов анализа результатов. Им создана методика количественной оценки приуроченности водных организмов к среде обитания, метод количественной оценки пищевой конкуренции рыб, метод построения экологических ареалов (аналог современного понятия многомерной экологической ниши). Он ввёл в практику методологию, ставшую затем отличительной чертой отечественных гидробиологических программ: широкомасштабные исследования количественного распределения всех компонентов морских экосистем и их связь с распределением характеристик среды. Он выявил принцип организации структуры биоценозов, заключавшийся в чередовании питания наиболее массовых видов.
А.А. Шорыгин опубликовал сравнительно немного работ, но каждая из них – яркое свидетельство его таланта. Основные труды Шорыгина – «Питание и пищевые взаимоотношения рыб Каспийского моря» (1952) и «О биоценозах» (1955) – были изданы уже после его смерти. Наиболее известна его работа по питанию рыб Каспийского моря. Её можно считать одной из первых работ в прикладной гидробиологии и ихтиологии, в которой, говоря современным языком, был применен экосистемный подход. А.А. Шорыгин разработал целую стройную систему терминов, характеризующих трофические взаимоотношения гидробионтов, и оказал огромное влияние на отечественную трофологию. Он элементы биоты (планктон, бентос, нектон) разделил по источнику пищи: введение такого подхода оказалось ключом к исследованию причин того или иного количественного соотношения видов в сообществе. А это, в свою очередь, дало возможность грамотно использовать ресурсы морских и океанских биотопов. А.А. Шорыгин показал, что изменения уровня и, соответственно, солености Каспийского моря определяют состав доминирующих видов ихтиофауны: при среднем уровне в море доминируют частиковые рыбы и сельди, при понижении уровня и зарегулировании рек море может стать «бычково-килечным». Он также показал возможности превращения моря в осетровое.
На основании тщательных исследований пищевых отношений рыб А.А. Шорыгин пришел к выводу, что в основе развития любой экосистемы лежит минимизация конкуренции.
Основные труды:
- Шорыгин А.А Питание и пищевые взаимоотношения рыб Каспийского моря. – М.: Пищепромиздат, 1952.
- Шорыгин А.А. О биоценозах. – «Бюл. МОИП. «Отд. биол.». – 1955. – Т. 60.- № 6.
- Шорыгин А.А., Карпевич А.Ф. Новые вселенцы Каспийского моря и их значение в биологии этого водоема. – Симферополь: Крымиздат, 1948. – 106 с.