Nota editorului: Această poveste a fost actualizată la 11:20 a.m. E.D.T. vineri, 17 mai
Transformarea particulelor ușoare în informații vizuale este o muncă grea, iar corpul tău se bazează pe oxigen pentru a finaliza treaba. Acest lucru este adevărat dacă mergi pe două meleaguri sau înoți prin mare cu opt.
De fapt, potrivit unui studiu recent publicat în Journal of Experimental Biology, cantitatea de oxigen disponibilă pentru nevertebratele marine, cum ar fi calamarii, crabii și caracatițele poate fi mult mai importantă pentru viziunea lor decât se credea anterior. În cadrul studiului, publicat online 24 aprilie, cercetătorii au observat o scădere semnificativă a activității retiniene la patru specii de larve marine (doi crabi, o caracatiță și un calmar) când animalele au fost expuse la medii cu oxigen redus pentru cel puțin 30 de minute.
Pentru unele specii, chiar și o scădere minusculă a nivelului de oxigen a dus la pierderea vederii aproape imediată, provocând în cele din urmă orbire aproape totală înainte ca oxigenul să fie din nou înapoi.
Potrivit autorului principal al studiului, Lillian McCormick, candidat la doctorat la Scripps Institution of Oceanography din La Jolla, California, o formă de deficiență de vedere poate fi o realitate zilnică pentru aceste specii, care migrează între suprafața extrem de saturată de oxigen și hipoxic. (adâncuri cu conținut scăzut de oxigen) în rutinele lor zilnice de hrănire. Deoarece nivelurile de oxigen ale oceanelor continuă să scadă pe glob, în parte din cauza schimbărilor climatice, riscurile pentru aceste creaturi s-ar putea intensifica.
"Sunt îngrijorat de faptul că schimbările climatice vor înrăutăți această problemă", a declarat McCormick pentru Live Science, și că deficiențele de vedere s-ar putea întâmpla mai des în mare.
Pentru a trage un cefalopod în ochi
Pentru noul studiu, McCormick și echipa ei au investigat calamarii de pe piață (Doryteuthis opalescens), caracatiță cu două puncte (Octopus bimaculatus), crab de ton (Planipele Pleuroncodelor) și crab de grație grațioasă (Metacarcinus gracilis). Aceste specii sunt locale în Oceanul Pacific în largul sudului Californiei și toate se angajează într-o rutină zilnică de scufundări cunoscută sub numele de migrație verticală. Noaptea, înoată aproape de suprafață pentru a se hrăni; de zi, ei coboară la adâncimi mai mari pentru a se ascunde de soare (și prădătorii înfometați pe care îi aduce).
Pe măsură ce aceste creaturi migrează în sus și în jos pe coloana de apă, disponibilitatea de oxigen se schimbă dramatic. Oceanul este plin cu oxigen în apropierea suprafeței, unde aerul și apa se întâlnesc și semnificativ mai puțin saturate cu oxigen la 50 de metri sub suprafață, unde multe crustacee și cefalopode se ascund în timpul zilei.
Pentru a afla dacă aceste schimbări zilnice ale oxigenului afectează vederea animalelor, McCormick a atașat electrozi mici la ochii fiecăreia dintre larvele ei de testare, niciunul nu a măsurat mai mult de 0,15 inci (4 milimetri). Acești electrozi au înregistrat activitatea electrică în ochii fiecărei larve în timp ce retinele sale reacționau la lumină - „cam ca un EKG, dar pentru ochii tăi în loc de inima ta”, a spus McCormick.
Fiecare larvă a fost apoi plasată într-un rezervor de apă și făcută să privească o lumină strălucitoare, în timp ce nivelul de oxigen al apei a scăzut constant. Nivelurile au scăzut de la 100% saturație de aer, niveluri de oxigen pe care așteptați să le găsiți la suprafața oceanului, până la aproximativ 20% saturație, ceea ce este mai mic decât ceea ce se confruntă în prezent. După 30 de minute de această condiție cu un nivel scăzut de oxigen, nivelul de oxigen a fost crescut până la 100%.
În timp ce fiecare din cele patru specii arăta o toleranță ușor diferită, toate cele patru au avut o lovitură marcată la vedere atunci când au fost expuse mediului cu un nivel scăzut de oxigen. În general, activitatea retinei a fiecărei larve a scăzut între 60% și 100% în condiții cu un nivel scăzut de oxigen. Unele specii, în special calamarul de pe piață și crabul de rocă, s-au dovedit atât de sensibile încât au început să își piardă vederea imediat ce cercetătorii au început să scadă oxigenul din rezervor.
"Până când am atins cel mai scăzut nivel de oxigen, aceste animale erau aproape orbite", a spus McCormick.
Vestea bună este că pierderea vederii nu a fost permanentă. În aproximativ o oră de la întoarcerea la un mediu de oxigen complet saturat, toate larvele au recăpătat cel puțin 60% din viziunea lor, unele specii revenind la o funcționalitate de 100%.
Orb în apă
Este probabil că, deoarece Pacificul experimentează în mod natural o mulțime de condiții cu un nivel scăzut de oxigen în apropierea sudului Californiei, aceste specii extrem de sensibile se prind în fiecare zi cu o formă de deficiență de vedere, a spus McCormick. (Cu toate acestea, este nevoie de mai multe cercetări pentru a ști cu siguranță.) Sperăm, a adăugat McCormick, aceste specii cu risc dezvoltă în mod natural comportamente de evitare, astfel încât înoată către părți cu un nivel mai ridicat de oxigen din ocean atunci când deficiența de vedere severă se instalează.
Cu toate acestea, McCormick a spus, deoxigenarea rapidă cauzată de schimbările climatice ar putea îngreuna adaptarea acestor specii. Conform unui studiu din 2017, publicat în revista Nature, nivelul total al oxigenului oceanului a scăzut cu 2% la nivel global în ultimii 50 de ani și se estimează că va scădea cu până la 7% suplimentar până în anul 2100. Schimbările climatice sunt un factor semnificativ care le determină. pierderi, studiul Nature a constatat, în special în părțile superioare ale oceanului, unde larvele pe care McCromick le-a studiat tind să-și petreacă majoritatea vieții.
Această deoxigenare indusă de încălzire - cuplată cu forțe naturale, cum ar fi modelele de circulație ale vântului și a apei, care fac ca nivelul de oxigen de pe suprafața apropiată să fie inconsistent în regiune - ar putea duce la pierderea vederii creaturi mai vulnerabile atunci când au cel mai mare nevoie. Animalele cu risc ar putea deveni mai puțin eficiente la vânătoarea de hrană aproape de suprafață și ar putea rata semne subtile de prădători în mijlocul lor, a spus McCormick. Este o posibilitate sumbră - cu toate acestea, este nevoie de mai multe cercetări pentru a determina cantitatea de pierderi de vedere legate de oxigen pe care o are cu adevărat înainte ca aceste creaturi să facă greșeli potențial dăunătoare.
„Dacă îmi scot lentilele de contact acasă și mă plimb, aș putea să mă înfig de degetul de la picior, dar voi ajunge”, a spus McCormick. "Următoarea întrebare este: cât de mult afectarea retinei echivalează cu o schimbare a comportamentului vizual?"
Nota editorului: Această poveste a fost actualizată pentru a corecta măsurarea larvelor. Acestea au mai puțin de 0,15 inci, nu 1,5 cm, lung. Povestea a fost, de asemenea, actualizată pentru a observa că, de obicei, nevertebratele marine nu experimentează 20% saturație de oxigen în mediul lor normal.
