Зміна клімату Мідії втрачають оболонки - закислення океану порушує утворення оболонок
Закислення океану порушує утворення оболонок у личинок синіх мідій
Незахищений в океані: збільшення закислення океанів створює справжні проблеми для личинок синіх мідій. Оскільки в цих умовах організмам стає все важче нарощувати свою життєво важливу вапнякову оболонку. У крайньому випадку оболонка, яка захищає від хижаків та впливів навколишнього середовища, навіть розчиняється - і личинки гинуть. Зі зміною клімату мідії можуть зіткнутися з важкими часами.
Мідії зустрічаються в бурхливих приливних зонах морів - також на наших узбережжях. Але, як і багатьом істотам в океанах, тваринам загрожує зростаюче підкислення морської води. Зміна клімату означає, що все більше і більше вуглекислого газу з атмосфери потрапляє у воду і там розчиняється. В результаті значення рН падає - і мідії це явно відчувають.
Дослідження показують, що якщо вода в океанах стає трохи кислотнішою, мідії втрачають життєво важливий якір. Оскільки їхні стійкі утримуючі нитки потім більше не тверднуть належним чином, мідії беззахисні на волю сильних струмів. Морські тварини також можуть втратити захисний щит від хижаків через глобальне потепління: вапняна оболонка мідій також не створена для надзвичайно кислих умов.
Чутливі личинки
Вчені, що працюють з Кірті Рамішем з Центру досліджень океану імені Гельмгольца в Кільі, зараз дослідили, наскільки чутливі мідії реагують на зміну значень рН - і при цьому присвятили себе дуже ранньому етапу життя тварин: стадії личинок. За цей час мідії виробляють свою життєво важливу оболонку. Між першим і другим днем життя у них утворюються вапняні оболонки, які відповідають вазі решти їх тіла.
"Для наших досліджень ми вперше застосували два методи, щоб зрозуміти кальцифікацію одно-дводенних личинок мідій та оцінити їх чутливість до кліматичних змін", - повідомляє Рамеш. За допомогою флуоресцентних барвників та спеціального методу мікроскопії дослідники спостерігали відкладення карбонату кальцію на живих личинках. Вони також досліджували, як властивості води впливають на умови безпосередньо під оболонкою мідії.
Від води до миски
Виявилося, що, на відміну від думки, личинки мідій, здається, не утворюють внутрішньоклітинно карбонат кальцію для оболонки. «Більш імовірно, що кальцій поглинається безпосередньо з морської води і транспортується до оболонки за допомогою спеціальних білків. Потім утворення карбонату відбувається в безпосередній близькості від оболонки », - пояснює Рамеш.
Однак для цього процесу тварини не залежать виключно від зовнішніх умов: «Ми змогли вперше показати, що личинки мідій здатні підвищувати значення рН та концентрацію карбонату під шкаралупою, що в подальшому призводить до вищих показників кальцифікації “, Говорить співавтор Френк Мельцнер.
Багато СО2 призводить до розчинення оболонки
Однак у міру того, як він стає більш кислим, він виявляється складнішим. Тоді значення рН під оболонкою також падають, і процес кальцифікації сповільнюється. У крайніх випадках зі смертельними наслідками: "Дуже висока концентрація CO2 призводить до розчинення оболонки та збільшення смертності", - повідомляє Мельцнер. Роблячи це, вчені виявили прямий зв'язок між показниками кальцифікації організмів та хімією карбонатів морської води - взаємозв'язок, який робить мідії надзвичайно вразливими до кліматичних змін.
Але є надія: в експерименті оболонки розчинялися лише при дуже низьких значеннях рН. На думку дослідників, це свідчить про те, що певні органічні компоненти оболонки мідії сприяють підвищеній кислотостійкості. Тепер команда хоче з’ясувати, які це компоненти, за допомогою генетичного аналізу.
«Висновки нашої лабораторії показують, що деякі популяції мідій, особливо з Балтійського моря, більш толерантні до закислення океану. Ми підозрюємо, що запорука підвищеної кислотостійкості оболонок мідій полягає у варіації компонентів органічної оболонки », - підсумовує Мельцнер. Тоді такі толерантні популяції можуть стати переможцями змін клімату. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038/s41467-017-01806-8)
(GEOMAR Центр досліджень океану Гельмгольца Кіль, 24 листопада 2017 р. - DAL)