A szerkesztő megjegyzése: Ezt a történetet az E.D.T. május 17-én, pénteken
A könnyű részecskék vizuális információké változtatása nehéz munka, és a test az oxigénre támaszkodik a munka elvégzéséhez. Ez igaz, ha két végtagon járunk, vagy nyolcjal úszunk át a tengeren.
Valójában, a Journal of Experimental Biology egy nemrégiben készült tanulmánya szerint a tengeri gerinctelenek, például tintahalak, rákok és polipok számára rendelkezésre álló oxigénmennyiség látásuk szempontjából sokkal fontosabb lehet, mint azt korábban gondoltuk. Az online, április 24-én közzétett tanulmányban a kutatók a retina aktivitásának szignifikáns csökkenését tapasztalták négy tengeri lárva fajnál (két rák, polip és tintahal), amikor az állatokat csökkentett oxigéntartalmú környezetnek tették ki mindössze 30 percig.
Egyes fajok számára az oxigénszint csekély mértékű csökkenése szinte azonnali látásvesztést okozott, amely végül majdnem teljes vakságot okozott, még mielőtt az oxigént újra megforgatták volna.
A tanulmány vezető szerzője, Lillian McCormick, a kaliforniai La Jolla Scripps Okeanográfiai Intézet doktorjelöltje szerint a látáskárosodás valamilyen formája napi valóság lehet ezeknek a fajoknak, amelyek az óceán erősen oxigénnel telített felülete és a hipoxiás között vándorolnak. (alacsony oxigéntartalmú) mélység a napi etetési rutin során. És mivel az óceán oxigénszintje továbbra is csökken a világ minden táján, részben az éghajlatváltozás miatt, ezekre a lényekre jelentkező kockázatok fokozódhatnak.
"Aggódom, hogy az éghajlatváltozás tovább súlyosbítja ezt a kérdést - mondta McCormick a Live Sciencenek -, és hogy a látáskárosodás gyakrabban fordulhat elő a tengerben."
A lábasfejű lábfejnek a szemébe dugása
Az új tanulmányhoz McCormick és csapata megvizsgálta a tintahal (Doryteuthis opalescens), két foltos polip (Octopus bimaculatus), tonhal rák (Pleuronkódok sík) és kecses szikla rák (Metacarcinus gracilis). Ezek a fajok mind a Dél-Kaliforniában, a Csendes-óceánon helyezkednek el, és mindegyikük függőleges vándorlásnak nevezett napi búvárkodásban vesz részt. Éjszaka a felszín közelében úsznak, hogy táplálkozzanak; Nap mint nap nagyobb mélységbe ereszkednek le, hogy elrejtsék a napot (és az éhes ragadozókat, amelyeket ez hoz).
Ahogy ezek a lények felfelé és lefelé vándorolnak a vízoszlopon, az oxigén elérhetősége drámaian megváltozik. Az óceán tele van oxigénnel a felszín közelében, ahol a levegő és a víz találkozik, és lényegesen kevésbé telített oxigénnel a felszín alatti 165 láb (50 méter) távolságra, ahol a nap folyamán sok rákfélék és lábasfejűek elrejtőznek.
Annak kiderítésére, hogy ezek a napi oxigéningadozások befolyásolják-e az állatok látását, McCormick minden elektromos lárvája szeméhez kis elektródokat rögzített, amelyek egyikének sem volt hosszabb, mint 0,15 hüvelyk (4 milliméter). Ezek az elektródok rögzítették az elektromos aktivitást az egyes lárvák szemében, amikor a retinája fényre reagált - "olyan, mint egy EKG, de a szemed helyett a szíved" - mondta McCormick.
Mindegyik lárvát ezután víztartályba helyeztük, és erős fényre néztük, miközben a víz oxigénszintje folyamatosan csökkent. A szintek a 100% -os levegőtelítettségtől, az oxigénszinttől, amelyet elvárnak, hogy az óceán felszínén megtalálják, körülbelül 20% -os telítettségre estek, ami alacsonyabb, mint amit jelenleg tapasztalnak. Az alacsony oxigéntartalmú állapot 30 perc eltelte után az oxigénszint visszakerült 100% -ra.
Míg a négy faj mindegyike kissé eltérő toleranciát mutatott, addig mind a négy jelentősen rontotta a látást, amikor az alacsony oxigéntartalmú környezetnek kitették. Összességében az egyes lárvák retina aktivitása 60% és 100% között esett alacsony oxigéntartalmú körülmények között. Egyes fajok, különösen a tintahal és a szikarák, olyan érzékenynek bizonyultak, hogy elveszítették látásukat, amint a kutatók elkezdték csökkenteni a tartályban lévő oxigént.
"Mire elértem a legalacsonyabb oxigénszintet, ezek az állatok majdnem elvakultak" - mondta McCormick.
A jó hír az, hogy a látásvesztés nem volt állandó. Körülbelül egy órán belül a teljesen telített oxigénkörnyezetbe való visszatérés után az összes lárva visszanyerte látásának legalább 60% -át, néhány faj visszatérve a 100% -os funkcionalitásba.
Vak a vízben
Valószínű, hogy mivel a Csendes-óceán természetesen sok alacsony oxigéntartalmú állapotot tapasztal Dél-Kalifornia közelében, ezek a nagyon érzékeny fajok mindennap valamilyen látáskárosodással küzdenek - mondta McCormick. (Ennek ellenére további kutatásokra van szükség, hogy biztosan tudjuk.) Remélhetőleg, tette hozzá McCormick, ezek a veszélyeztetett fajok természetesen elkerülési magatartást fejtenek ki, így az óceán nagyobb oxigéntartalmú részeire úsznak, amikor súlyos látáskárosodás lép fel.
McCormick szerint azonban az éghajlatváltozás okozta gyors deoxigénképződés megnehezítheti ezen fajok alkalmazkodását. A Nature folyóiratban szereplő 2017. évi tanulmány szerint az óceánok összes oxigénszintje az elmúlt 50 évben globálisan 2% -kal csökkent, és 2100-ra várhatóan további 7% -kal csökken. Az éghajlatváltozás ezen tényezőket meghatározó tényező. veszteségeket, a Nature tanulmány kimutatta, különösen az óceán felső részein, ahol a McCromick által vizsgált lárvák általában életüket töltenek.
Ez a felmelegedés által kiváltott deoxigenizáció - olyan természetes erőkkel, mint a szél és a víz áramlási mintái, amelyek a felszín közeli oxigénszintet a régióban inkonzisztenssé teszik - eredményezheti, hogy a kiszolgáltatottabb lények elveszítik látásukat, amikor leginkább szükségük van rá. A veszélyeztetett állatok kevésbé lesznek hatékonyak a felszín közelében lévő élelmezés vadászatában, és elkerülhetik a ragadozók finom jeleit a közepükben - mondta McCormick. Ez komor lehetőség - azonban további kutatásokra van szükség az oxigénhez kapcsolódó látásvesztés mennyiségének meghatározásához, ami valóban szükséges, mielőtt ezek a lények potenciálisan káros hibákat követnek el.
"Ha kiveszem kontaktlencséjemet otthon és járkálok, talán megcsonkítom a lábujjamat, de eljutok" - mondta McCormick. "A következő kérdés az, hogy mekkora a retina károsodása jelent megegyezik a látási viselkedés változásával?"
Szerkesztő megjegyzés: Ezt a történetet frissítették a lárvák mérésének helyesbítése céljából. Ezek rövidebbek, mint 0,15 hüvelyk, nem pedig 1,5 hüvelyk. A történetet azt is frissítették, hogy megjegyezzék, hogy a tengeri gerinctelenek normál környezetükben általában nem tapasztalnak 20% -os oxigéntelítettséget.
