Igal kevadel muutuvad Vahemere noored krevetid isasloomadest emasteks - nende reproduktiivse arengu oluliseks etapiks. See muutus juhtub teatud tüüpi mikrovetikate rohkuse tõttu, millele aeg-ajalt neoonrohelised varjundiga krevetid oma liigi ellujäämisel sõltuvad. Ookeani hapestumise intensiivistumisel võib see aga muuta mikrovetikate keemilist meiki, mis võib jahutada krevettide paljunemisprotsessi ja ohustada nende olemasolu, teatasid teadlased sel nädalal lehes PLOS ONE .
Krevetid, Hippolyte inermis Leach, einevad eriliigilisel mikrovetikal nimega Cocconeis scutellum parva, mis õitseb Vahemere mererohumaadel, sealhulgas Napoli lahe hapendatud tuulutusavad. Mikrovetikate söömine reguleerib krevettide paljunemistsüklit.
Teadlasi on nende veidrate väikeste krevettide seksuaalne areng juba aastaid paelunud. Ehkki Hippolyte inermist peetakse hermafrodiidiks nagu paljudele teistele koorikloomadele, on see ebatavaline, kuna see liigub kiiresti isasloomadest emasse, ilma et nad kunagi läbiksid vaheetappi, millel oleksid mõlemad tunnused. Sellel soo muutmise süsteemil on kaks selget paljunemisperioodi. Sügisel, kui Cocconeis'e mikrovetikaid on vähe, on suurem osa vastsündinud krevettidest sündinud isasena . Pärast kevadet nende meeste sugunäärmed vananevad ja kukuvad ühe müstiga välja ning munasari areneb.
Kuid nooremad krevetid, kes sünnivad kevadel, kui mikrovetikad on arvukad, võivad areneda kohe emasloomadeks, läbides veelgi kiirema soovahetuse. Varasemad uuringud näitasid, et Cocconeis vastutab selle kiire muutuse eest. Vabastades söömata veel tundmatu ühendi, tapab Cocconeis kreveti meessugu näärmes olevad rakud, põhjustades selle enneaegset üleminekut. See kevadine lüliti aitab taastada tasakaalu pärast seda, kui elanikkond talvel lööb, kui röövloomad, nagu must skorpionkala, söövad krevette.
Napoli Stazione Zoologica Anton Dohrni merebiotehnoloog Mirko Mutalipassi rõhutab uuringu juhtivat autorit, et krevettide sõltuvus mikrovetikatest on nii tugev, et nende populatsiooni kasv sünkroniseerub mikrovetikate õitsemisega.
"See on nende krevettide jaoks tõesti oluline, " ütleb Mutalipassi. "See on nende loodusliku populatsiooni stabiliseeriv tegur, kuna see võimaldab krevettidel toota palju mune ja vältida röövloomade tõttu pühkimist."
Sellise tugeva taime-looma suhte olemasolu happelistes tingimustes innustas Mutalipassi kasutama seda vahendina, et uurida, kuidas ookeani suurenenud hapestumine mõjutab seda ökosüsteemi. "Mind köidab koos evolutsioon nii füsioloogilisest kui ka molekulaarsest vaatepunktist, " ütleb ta. „See on tõesti huvitav viis vaadata, kuidas kaks organismi üksteisega suhtlevad. See on ka hea mudel globaalsete muutuste mõju uurimiseks mikrovetikatele ja selgrootutele. ”
Mutalipassi ja tema kaasautorid Valerio Zupo ja Valerio Mazzella, mõlemad Stazione Zoologica teadlased, kasutasid sondina krevettide populatsiooni, et näha, mis juhtub mikrovetikate keemilise koostisega, kui ookean muutub happelisemaks. Uurimisrühm kasvas Cocconeist kahel erineval happesuse tasemel: üks praegustes tingimustes ja teine põhineb ookeani happesuse ennustataval tõusul järgmisel sajandil süsinikdioksiidi taseme tõustes. Pärast seda toitsid nad vastsündinud krevette ühega kahest mikrovetikate rühmast ja jälgisid, kas nende emasloomade arv oli erinev, mis osutab muutusele krevettide arengut soodustavas mikrovetikate ühendis.
Meeskonna tulemused olid üllatavad. Erinevalt mõnest teisest mikrovetikast, millel pole õnnestunud kõrgel CO 2 sisaldusel õitseda, õitses Cocconeis, kasvades hapendatud tingimustes neli korda rohkem rakke. See kasvu kasv tähendab, et mikrovetikatel võib tulevikus olla hapestatud ookeanides konkurentsieelis.
Vastupidiselt sellele, krevetid, mida söödeti vee hapestamisel kõrgemal tasemel kasvanud mikrovetikatega, lõppesid umbes poole rohkem emasloomadega kui tavalise mikrovetikaga söödetud krevetid. Selline drastiline erinevus viitab sellele, et krevettide isassugu näärmeid hävitav keemiline ühend võib hapendatud tingimustes muutuda, tekitades vähem emasloomi. Teisisõnu, Cocconeis õitseb, kuid krevetid kannatavad.
"See töö on ilmekas näide teadlastest, kes tõukavad kaugemale mõne üksiku organismi ellujäämise ja kasvu põhiküsimusest, et uurida ka liikidevahelisi suhteid, " ütleb merebioloog Kaitlyn Lowder California ülikooli San Diego ülikooli Scrippsi okeanograafiainstituudist. meilisõnumis. "Et paremini mõista, kuidas meie mereökosüsteemid tulevikus välja näevad, on uskumatult oluline uurida troofiliste tasemete vastastikust mõju, mida võib laborikeskkonnas keeruline olla."
Sellised pealtnäha peened muutused, mis võivad ökosüsteemis esile kutsuda doominoefekti, on kliimamuutuste mõju sümboliseerivad. Kuna ookeani hapestumine häirib jätkuvalt merevee tingimusi, püüavad teadlased teada saada, kuidas sellised muutused võivad mõjutada isegi kõige pisemaid eluvorme meie planeedil.
Sellesse uuringusse mittekuulunud Lowder väidab, et organismide käitumisharjumuste muutuste uurimine on muutuva keskkonna teadlikkuse saamiseks ülioluline. "Ainult nende krevettide seksuaalse ülemineku küsimustega tegeledes saavad meist teadlased parema ettekujutuse sellest, millised võiksid meie ookeanid tulevikus välja näha, " ütleb ta. "Ja mis kõige tähtsam: [saame] rohkem lugusid ookeani hapestumise võimalike mõjude kohta, et tõsta avalikkuse muret meie ookeanide pideva muutuse pärast."
Mutalipassi on sarnastel seisukohtadel, väites, et keemiline ühend on tõesti keskkonna jaoks „infokeemiline aine” - söekaevanduses asuva kanaari veealune versioon.
"Me teame nüüd, et ookeani hapestumine võib häirida tundliku ökoloogilise suhte, mis kujunes välja miljoni aasta jooksul, " ütleb Mutalipassi. "See tähendab, et muutustega, mida oma maailmas teeme, on meil idiosünkraatilised tagajärjed."
Samuti toob ta välja, et mikrovetikate ja krevettide suhe on vaid üks paljudest, mida see mõjutada võib. "Ookeani hapestumise mõju on suurem kui see, mida näeme uuringus, " ütleb ta. "Me vaatame lihtsalt pusletükki."
