Изменение на климата Мидите губят черупките си - подкисляването на океана нарушава образуването на черупки
Подкисляването на океана нарушава образуването на черупки в ларвите на синята мида
Незащитени в океана: нарастващото подкисляване на океаните създава реални проблеми за ларвите на синята мида. Тъй като при тези условия става все по-трудно за организмите да изграждат своята жизненоважна варовикова обвивка. В краен случай черупката, която предпазва от хищници и влияния на околната среда, дори се разтваря - и ларвите умират. С напредването на климатичните промени мидите могат да се изправят пред трудни времена.
Мидите се намират в бурните приливни зони на моретата - също по нашите брегове. Но подобно на много същества в океаните, животните са застрашени от нарастващото подкисляване на морската вода. Изменението на климата означава, че все повече и повече въглероден диоксид от атмосферата попада във водата и се разтваря там. В резултат на това стойността на рН спада - и мидите усещат това ясно.
Проучванията показват, че ако водата в океаните стане малко по-кисела, мидите губят жизненоважна котва. Тъй като техните стабилни задържащи нишки след това вече не се втвърдяват правилно, мидите са беззащитни по силата на силните течения. Морските животни също могат да загубят защитния си щит срещу хищници поради глобалното затопляне: варовитата обвивка на мидите също не е създадена за изключително киселинни условия.
Чувствителни ларви
Учени, работещи с Кирти Рамиш от Центъра за изследване на океана Хелмхолц в Кил, сега са изследвали доколко чувствителните миди реагират на променящите се стойности на рН - и са се посветили на много ранен етап от живота на животните: стадия на ларвите. През това време мидите развиват своята жизненоважна обвивка. Между първия и втория ден от живота те развиват варови черупки, които съответстват на теглото на останалата част от тялото им.
„За нашите разследвания за първи път използвахме два метода, за да разберем калцификацията на едно до двудневни ларви на миди и да оценим тяхната чувствителност към изменението на климата“, съобщава Рамеш. С помощта на флуоресцентни багрила и специален метод на микроскопия изследователите наблюдават отлагането на калциев карбонат върху живите ларви. Те също така изследват как свойствата на водата влияят на условията директно под мидната черупка.
От водата към купата
Оказа се, че противно на това, което се смята, ларвите на мидите изглежда не образуват вътреклетъчно калциевия карбонат за черупката. „По-вероятно е калцият да се абсорбира директно от морската вода и да се транспортира до черупката чрез специални протеини. След това в непосредствена близост до черупката се образува карбонат “, обяснява Рамеш.
За този процес обаче животните зависят не само от външни условия: „Успяхме да покажем за първи път, че ларвите на мидите са в състояние да повишат стойността на рН и концентрацията на карбонат под черупката, което след това води до по-високи нива на калциране “, Казва съавторът Франк Мелцнер.
Много CO2 води до разтваряне на черупката
Тъй като обаче става по-кисело, се оказва по-трудно. Тогава стойностите на рН под черупката също падат и процесът на калциране се забавя. В екстремни случаи с фатални последици: "Много високи концентрации на CO2 водят до разтваряне на черупката и повишена смъртност", съобщава Melzner. По този начин учените разкриха пряка връзка между степента на калциране на организмите и карбонатната химия на морската вода - връзка, която прави мидите изключително уязвими към изменението на климата.
Но има надежда: в експеримента черупките се разтварят само при много ниски стойности на pH. Според изследователите това предполага, че някои органични компоненти на мидната черупка допринасят за повишена киселинна устойчивост. Сега екипът иска да разбере кои са тези компоненти с помощта на генетични анализи.
„Откритията от нашата лаборатория показват, че някои популации от миди, особено тези от Балтийско море, са по-толерантни към подкисляването на океана. Подозираме, че ключът към повишената киселинна устойчивост на мидените черупки се крие във вариацията в органичните компоненти на черупката “, заключава Мелцнер. Тогава такива толерантни популации могат да бъдат победители в изменението на климата. (Nature Communications, 2017; doi: 10.1038/s41467-017-01806-8)
(GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, 24 ноември 2017 г. - DAL)