Octopuses voi mennä sokeiksi ilmastonmuutoksen vuoksi


Kevyiden hiukkasten muuttaminen visuaaliseen informaatioon on kovaa työtä, ja kehosi luottaa happeen saadakseen työn. Tämä on totta, käveletkö maata kahdella raajalla tai uivat meren läpi kahdeksan.

Itse asiassa Journal of Experimental Biology -lehdessä hiljattain tehdyn tutkimuksen mukaan meren selkärangattomien, kuten kalmojen, rapujen ja mustekalojen, käytettävissä oleva hapen määrä voi olla huomattavasti tärkeämpi heidän näkemyksiään kuin aikaisemmin ajateltiin. Tutkimuksessa, joka julkaistiin verkossa 24. huhtikuuta, tutkijat näkivät merkittävästi verkkokalvon aktiivisuuden vähenemisen neljässä merimutan lajissa (kaksi rapua, mustekalaa ja kalmari), kun eläimet altistettiin alentuneille happiympäristöille niinkin vähän kuin 30 minuuttia. [8 Crazy Facts About Octopuses]

Joillekin lajeille jopa vähäinen happipitoisuuden lasku johti lähes välittömään näköhäviöön, mikä lopulta aiheutti lähes täydellisen sokeuden, ennen kuin happi oli kiertynyt takaisin.

La Jollan Kalifornian Scrippsin okeanografian instituutin tohtorikoulutuksen tekijän Lillian McCormickin mukaan jonkinlainen näön heikkeneminen voi olla näiden lajien jokapäiväistä todellisuutta, joka siirtyy valtameren erittäin happipitoisen pinnan ja hypoksisen välillä (vähähappinen) syvyys päivittäisten ruokintarutiinien aikana. Ja koska meren happipitoisuus laskee edelleen ympäri maailmaa, osittain ilmastonmuutoksen vuoksi, näiden olentojen riskit voisivat lisääntyä.

"Olen huolissani siitä, että ilmastonmuutos pahentaa tätä asiaa", McCormick kertoi Live Scienceille "ja että näköhäiriöt voivat tapahtua useammin merellä."

Uutta tutkimusta varten McCormick ja hänen tiiminsä tutkivat markkinatuotteita (Doryteuthis opalescens), kaksipaikkainen mustekala (Octopus bimaculatus), tonnikalasali (Pleuronkoodit) ja graceful rock crab (Metacarcinus gracilis). Nämä lajit ovat kaikki paikallisia Tyynellämerelle Etelä-Kalifornian ulkopuolella, ja ne kaikki osallistuvat päivittäiseen sukellusrutiiniin, joka tunnetaan vertikaalisena siirtolaisena. Yöllä he uivat lähellä pintaa ruokkimaan; päivällä he laskevat suurempaan syvyyteen piiloutua auringosta (ja nälkäiset saalistajat, joita se tuo).

Koska nämä olennot muuttavat ylös ja alas vesipatsaassa, hapen saatavuus muuttuu dramaattisesti. Meri on täynnä happea lähellä pintaa, jossa ilma ja vesi täyttyvät, ja happea on huomattavasti vähemmän kyllästynyt 165 metrin (50 metrin) pinnan alapuolella, jossa monet äyriäiset ja pääjalkaiset piiloutuvat päivän aikana. [No, Octopuses Don’t Come from Outer Space]

Selvittääkseen, vaikuttavatko nämä päivittäin hapen muutokset eläinten näkymiin, McCormick kiinnitti pienet elektrodit jokaisen koeparunsa silmiin, joista yksikään ei mitattu pitempään kuin 1,5 tuumaa (4 millimetriä). Nämä elektrodit tallensivat sähköisen aktiivisuuden jokaisessa toukkan silmässä, kun sen verkkokalvot reagoivat valoon – "sellainen kuin EKG [electrocardiogram], mutta silmäsi sydämesi sijasta, McCormick sanoi.

Jokainen toukka laitettiin sitten vesisäiliöön ja tehtiin katsomaan kirkasta valoa samalla kun veden happitaso laski tasaisesti. Tasot laskivat 100%: n ilman kylläisyydestä, happitasot, joita olet odottanut löytävänsä meren pinnalla, noin 20%: n kyllästymiseen, joka löytyy selkärangattomien vertikaalisen siirtymän alimmista syvyyksistä. 30 minuutin kuluttua tästä alhaisen hapen tilasta happitasot nostettiin takaisin 100%: iin.

Vaikka jokaisella neljällä lajilla oli hieman erilainen toleranssi, kaikki neljä ottivat merkittävän iskun näyteen, kun he olivat alttiina vähähappiseen ympäristöön. Kaiken kaikkiaan jokaisen toukkan verkkokalvon aktiivisuus laski 60% ja 100% välillä alhaisen hapen olosuhteissa. Jotkut lajit, erityisesti markkinat kalmari ja kalarapu, osoittautuivat niin herkiksi, että he alkoivat menettää näönsä heti, kun tutkijat alkoivat vähentää säiliön happea.

"Siihen mennessä kun saavutin pienimmät happitasot, nämä eläimet olivat lähes sokeita", McCormick sanoi.

Hyvä uutinen on, että näön menetys ei ollut pysyvä. Noin tunnin kuluessa siitä, kun palasi täysin kyllästettyyn happea ympäröivään ympäristöön, kaikki toukat toipuivat vähintään 60%: lla näkemyksensä, ja jotkut lajit pompasivat takaisin 100%: n toiminnallisuuteen.

On todennäköistä, että koska Tyynenmeren alue tietysti kokee paljon vähän happea olosuhteissa lähellä Etelä-Kaliforniaa, nämä erittäin herkät lajit tarttuvat jossain muodossa näön heikkenemiseen joka päivä, McCormick sanoi. (Tarvitaan kuitenkin enemmän tutkimusta, jotta tiedämme varmasti.) Tämä heikentyminen ei välttämättä merkitse paljon heikoissa valaistusolosuhteissa ja syvemmissä syvyyksissä, mutta se voi yllättää olentoja, jos alhaisemmat happiolosuhteet vallitsevat lähempänä pintaa. Toivottavasti McCormick lisäsi, että nämä riskialttiit lajit kehittävät luonnollisesti välttämiskäyttäytymistä niin, että ne uivat meren korkeammalle happipitoisuudelle, kun vakava näön heikkeneminen asetetaan sisään.

McCormick sanoi kuitenkin, että ilmastonmuutoksen aiheuttama nopea hapettuminen voisi vaikeuttaa näiden lajien sopeutumista. Nature-lehden 2017-tutkimuksen mukaan valtameren hapen kokonaispitoisuus on laskenut maailmanlaajuisesti 2% viimeisten 50 vuoden aikana, ja niiden ennustetaan laskevan jopa 7% vuoteen 2100 mennessä. tappiot, luonto-tutkimus havaittiin, etenkin meren ylemmissä osissa, joissa tutkitut toukat McCromick viettävät suurimman osan elämästään.

Tämä lämpenemisen aiheuttama deoxygenation – yhdistettynä luonnonvoimiin, kuten tuuli- ja vesikiertoon, jotka aiheuttavat lähellä pinnan happitasoa epäjohdonmukaisina alueella, voivat johtaa haavoittuvimpiin olentoihin menettämässä näkemystään, kun he tarvitsevat sitä eniten. Riskialttiilla eläimillä voi olla vähemmän tehokasta metsästystä elintarvikkeiden lähellä pinnan läheisyydessä, ja he saattavat jäädä huonoiksi petollisten merkkien keskelle, McCormick sanoi. Se on synkkä mahdollisuus – kuitenkin tarvitaan lisää tutkimusta hapen aiheuttaman näköhäviön määrän määrittämiseksi, ennen kuin nämä olennot aiheuttavat mahdollisesti haitallisia virheitä.

"Jos otan piilolinssit kotiin ja kävelen ympäriinsä, voisin tunkeutua varpailleni, mutta pääsen," McCormick sanoi. "Seuraava kysymys on, kuinka paljon verkkokalvon vajaatoiminta vastaa visuaalisen käyttäytymisen muutosta?"

Alun perin julkaistu Live Science.