Zmena podnebia Mušle strácajú mušle - okysľovanie oceánov narúša tvorbu škrupín
Okyslenie oceánu narúša tvorbu škrupín v larvách modrej slávky
Nechránený v oceáne: zvyšujúce sa prekyslenie oceánov vytvára pre larvy slávky modrej skutočné problémy. Pretože za týchto podmienok je pre organizmy čoraz ťažšie vybudovať si svoju životne dôležitú vápenatú škrupinu. V extrémnych prípadoch sa škrupina, ktorá chráni pred predátormi a vplyvmi prostredia, dokonca rozpustí - a larvy uhynú. S postupujúcimi zmenami podnebia môžu mušle čeliť ťažkým obdobiam.
Mušle sa nachádzajú v búrlivých prílivových zónach morí - tiež na našich pobrežiach. Ale ako mnoho tvorov v oceánoch, aj zvieratá sú ohrozené zvyšujúcim sa prekyslením morskej vody. Zmena podnebia znamená, že čoraz viac oxidu uhličitého z atmosféry sa dostáva do vody a je tam rozpustené. Vo výsledku klesne hodnota pH - a mušle to jednoznačne cítia.
Štúdie ukazujú, že ak sa voda v oceánoch stane o niečo kyslejšou, mušle stratia životne dôležitú kotvu. Pretože ich stabilné pridržiavacie vlákna potom už ďalej nestvrdnú správne, sú mušle bezbranné na milosť a nemilosť silným prúdom. Morské živočíchy by tiež mohli stratiť ochranný štít pred predátormi v dôsledku globálneho otepľovania: vápenatá škrupina slávok tiež nie je vyrobená pre extrémne kyslé podmienky.
Citlivé larvy
Vedci spolupracujúci s Kirti Ramischom z Helmholtzovho centra pre výskum oceánov v Kieli teraz skúmali, ako citlivo reagujú mušle na zmenu hodnôt pH - a venovali sa tak veľmi rannej fáze života zvierat: larválnemu štádiu. Počas tejto doby si mušle vyvinú svoju životne dôležitú škrupinu. Medzi prvým a druhým dňom života vyvinú vápenné škrupiny, ktoré zodpovedajú hmotnosti zvyšku ich tiel.
"Pri našom výskume sme po prvýkrát použili dve metódy na pochopenie kalcifikácie lariev slávok slávnych od jedného do dvoch dní a na posúdenie ich citlivosti na zmenu podnebia," uvádza Ramesh. Pomocou fluorescenčných farbív a špeciálnej metódy mikroskopu vedci pozorovali ukladanie uhličitanu vápenatého na živé larvy. Skúmali tiež, ako vlastnosti vody ovplyvňujú podmienky priamo pod mušľou.
Z vody do misy
Ukázalo sa, že na rozdiel od toho, čo sa predpokladalo, sa zdá, že larvy slávok netvoria uhličitan vápenatý pre škrupinu intracelulárne. „Je pravdepodobnejšie, že vápnik je absorbovaný priamo z morskej vody a transportovaný do škrupiny pomocou špeciálnych bielkovín. Potom sa v bezprostrednej blízkosti škrupiny vytvorí uhličitan, “vysvetľuje Ramesh.
Pre tento proces však zvieratá nie sú závislé iba na vonkajších podmienkach: „Prvýkrát sme dokázali, že larvy mušlí sú schopné zvýšiť hodnotu pH a koncentráciu uhličitanu pod škrupinou, čo potom vedie k vyššej miere kalcifikácie “, Hovorí spoluautor Frank Melzner.
Veľa CO2 vedie k rozpusteniu škrupiny
Ako sa však zvyšuje okyslenie, ukazuje sa to ťažšie. Potom klesnú aj hodnoty pH pod škrupinou a proces vápenatenia sa spomalí. V extrémnych prípadoch so smrteľnými následkami: „Veľmi vysoké koncentrácie CO2 vedú k rozpusteniu škrupiny a zvýšenej úmrtnosti,“ uvádza Melzner. Vedci tým odhalili priamy vzťah medzi mierou kalcifikácie organizmov a uhličitanovou chémiou morskej vody - vzťah, vďaka ktorému sú mušle mimoriadne citlivé na zmenu podnebia.
Existuje však 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 pomocou genetických analýz zistiť, o ktoré komponenty ide.
„Zistenia z nášho laboratória ukazujú, že niektoré populácie mušlí, najmä tie z Baltského mora, sú tolerantnejšie k acidifikácii oceánov. Máme podozrenie, že kľúč k zvýšenej odolnosti lastúrnikov voči kyselinám spočíva vo variáciách zložiek organickej škrupiny, “uzatvára Melzner. Takéto tolerantné populácie by potom mohli byť víťazmi zmeny podnebia. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038/s41467-017-01806-8)
(GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, 24. novembra 2017 - DAL)