Zmena podnebia: škrupiny strácajú škrupinu

Okyslenie oceánov narušuje tvorbu lastúrnikov lariev mušlí

Jemné stvorenia: Dvojdňové larvy mušlí pod polarizačným mikroskopom © F. Melzner / GEOMAR
čítať nahlas

Bezbranný v oceáne: Zvyšujúca sa acidifikácia morí spôsobuje, že larvy mušlí sú skutočnými problémami. Za týchto podmienok je pre organizmy čoraz ťažšie vybudovať si vitálnu vápenatú škrupinu. V extrémnych prípadoch sa ochrana pred dravcami a okolitými faktormi dokonca rozpustí - a larvy odumrú. S postupujúcimi zmenami klímy môžu mušle čeliť ťažkým obdobiam.

Slávky sa nachádzajú v turbulentných prílivových zónach morí - vrátane našich pobrežia. Ale ako mnoho stvorení v oceánoch, aj zvieratá sú ohrozené zvyšujúcou sa acidifikáciou morskej vody. Zmena podnebia znamená, že sa stále viac oxidu uhličitého z atmosféry dostáva do vody a uvoľňuje sa tam. Výsledkom je, že pH klesá - a mušle sú zreteľne pociťované.

Štúdie ukazujú, že ak sú vody oceánov iba mierne kyslé, slávky strácajú životne dôležitú kotvu. Pretože ich stabilné pridržiavacie nite už nie sú správne liečiteľné, sú škrupiny silné prúdy dodávané bezbranne. Ich ochranný štít proti dravcom by mohol byť morovým živočíchom stratený globálnym otepľovaním: Vápenatá škrupina škrupín tiež nie je vyrobená pre extrémne kyslé podmienky.

Citlivé larvy

Vedci z Kirti Ramisch z Centra pre výskum oceánov Helmholtz v Kieli teraz študovali, ako citlivé slávky reagujú na meniace sa hodnoty pH - a venovali sa veľmi skorej fáze života zvierat: larválnej fáze. Počas tejto doby škrupiny tvoria životne dôležitý tank. Už medzi prvým a druhým dňom života vyvíjajú vápenaté škrupiny, ktoré zodpovedajú hmotnosti zvyšného tela.

Larvy slizu vystavené fluorescenčnému farbivu kalceínu (zelené) medzi 24 a 26 hodinami po oplodnení v morskej vode F. Melzner / GEOMAR

„Prvýkrát sme použili dve metódy na pochopenie kalcifikácie jedno až dvojdňových lariev škrupiny a na odhad ich citlivosti na zmenu podnebia, “ uvádza Ramesh. Pomocou fluorescenčných farbív a špeciálnej mikroskopickej metódy pozorovali vedci depozíciu uhličitanu vápenatého na živých larvách. Tiež študovali, ako vlastnosti vody ovplyvňujú podmienky tesne pod škrupinou. zobraziť

Z vody do škrupiny

Ukázalo sa: Na rozdiel od očakávaní sa zdá, že larvy mušlí nevytvárajú uhličitan vápenatý pre obal intracelulárne. „Pravdepodobnejšie je vápnik získavaný priamo z morskej vody a transportovaný do škrupiny pomocou špeciálnych proteínov. V bezprostrednej blízkosti nádrže sa potom tvorí uhličitan, “vysvetľuje Ramesh.

Pri tomto procese však zvieratá nie sú úplne závislé od vonkajších podmienok: „Prvýkrát sme dokázali preukázať, že larvy mušlí sú schopné regulovať hodnotu pH a zvýšiť koncentráciu uhličitanu pod škrupinou, čo potom vedie k vyšším mieram kalcifikácie, “hovorí spoluautor Frank Melzner.

Veľa CO2 vedie k rozpusteniu škrupiny

S rastúcim okysľovaním sa však stáva ťažšie, ako sa ukázalo. Potom klesnú aj hladiny pH pod škrupinou a proces kalcifikácie sa spomaľuje. V extrémnych prípadoch so smrteľnými následkami: „Veľmi vysoké koncentrácie CO2 vedú k rozpusteniu škrupiny a zvýšenej úmrtnosti, “ uvádza Melzner. Vedci tak odhalili priamy vzťah medzi mierou kalcifikácie organizmov a uhličitanovou chémiou morskej vody - vzťahom, vďaka ktorému sú mäkkýše veľmi citlivé na zmenu podnebia.

Ale je tu nádej: V experimente sa škrupiny rozpustili iba pri veľmi nízkych hodnotách pH. Podľa vedcov to naznačuje, že určité organické zložky mušlí prispievajú k zvýšenej odolnosti voči kyselinám. Tím teraz chce zistiť, ktoré komponenty používajú genetické analýzy.

„Zistenia z nášho laboratória ukazujú, že niektoré populácie mušlí, najmä z Baltského mora, tolerujú acidifikáciu oceánov viac. Máme podozrenie, že kľúčom k zvýšenej odolnosti mušlí škrupiny voči kyselinám je variácia organických zložiek škrupiny, “uzatvára Melzner. Takéto tolerantné populácie by potom mohli byť víťazmi zmeny klímy. (Nature Communications, 2017; doi: 10, 1038 / s41467-017-01806-8)

(GEOMAR Helmholtz Centrum pre výskum oceánu Kiel, 24.11.2017 - DAL)