© Healthy bladderwrack, (c) Uli Kunz
© Sick bladderwrack, (c) Uli Kunz
مثانه در استرس آب و هوایی
October 28, 2019
Fucus vesiculosus (Bladderwrack) واکنشهای همراه به تغییرات محیطی نشان میدهد
امواج گرمای کوتاهمدت، گرم شدن طولانیمدت و اسیدی شدن، افزایش بارورسازی بیش از حد و کاهش اکسیژن - اکوسیستمهای دریایی در معرض خطر هستند. تغییرات زیادی واکنش موجودات دریایی به این عوامل نیز متنوع است. زیست شناسان مرکز تحقیقات اقیانوسی GEOMAR هلمهولتز کیل اکنون توانسته اند به جلبک های بزرگ ثابت کنند که واکنش آنها به تغییرات محیطی مختلف می تواند مثبت و منفی باشد - که منجر به تسریع یا کاهش سرعت انطباق آنها شود.
استرس بر اکوسیستم های دریایی در حال افزایش است. گرم شدن اقیانوس ها، پایین آمدن مقدار pH آب دریا، تامین مواد مغذی و از دست دادن اکسیژن آنها را به این وضعیت می رساند. عوامل فردی برای گونه های خاص قطعا می تواند یک مزیت باشد. تغییرات دیگر نیز می تواند زیستگاه همان گونه را به شدت محدود کند. اثرات متفاوت تخمین تغییرات آتی در تنوع زیستی را بسیار دشوار می کند. پروفسور دکتر med می گوید: «یکی از سؤالات اصلی این است که آیا واکنش ها به تغییرات مختلف به طور مثبت یا منفی مرتبط هستند یا اینکه آیا آنها مستقل از یکدیگر رخ می دهند. مارتین وال، زیست شناس دریایی در GEOMAR.
زیست شناسان GEOMAR و دانشگاه روستوک اکنون مطالعه ای را در مجله Scientific Reports منتشر کرده اند که برای اولین بار نشان می دهد که سازگاری با چندین تغییر ژنتیکی به یک کلید مرتبط است. گونههای موجود در اکوسیستمهای ساحلی، پیچ مثانه Fucus vesiculosus. پروفسور وال، نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می دهد: "این می تواند هم واکنش مثانه به تغییرات را تسریع کند و هم مسدود کند." دریاهای شمال و بالتیک. مانند سایر جلبک ها، نقش مهمی در اتصال کربن در دریا دارد. همچنین اساس اکوسیستم در خطوط ساحلی مربوطه را تشکیل می دهد. در دریای بالتیک، و همچنین در سایر مناطق توزیع آن، ذخایر Fucus vesiculosus از آغاز قرن بیست و یکم به شدت کاهش یافته است. دلایل دقیق این امر هنوز در نهایت مشخص نشده است.
محققان برای مطالعه خود از یک مرکز آزمایشی ویژه به نام Kiel Outdoor Benthocosms (KOB) استفاده کردند. در مجموع از دوازده اتاق آزمایشی تشکیل شده است که در آن اکوسیستم های ساحلی را می توان در مقیاس کوچک شبیه سازی کرد. به لطف فناوری کنترل پیچیده، می توان چندین پارامتر محیطی را دستکاری کرد. از آنجایی که KOB ها بر روی یک پانتون در آبدره داخلی کیل قرار دارند و به طور مستقیم با آب از آبدره تامین می شوند، شرایط محیطی در مخازن آزمایشی بسیار به طبیعت نزدیک می شود.
در اتاق های آزمایشی، طی یک دوره زمانی 12 ماه، این تیم خانوادههای ژنتیکی متمایز از پوششهای مثانه را در معرض شرایط دی اکسید کربن بالا قرار دادند که منجر به کاهش pH در آب، مراحل گرما، افزایش ورودی مواد مغذی و دورههایی از سطوح پایین اکسیژن شد.
واکنشها به تغییرات مختلف به وضوح مرتبط بودند. برای مثال، خانوادههایی که سطوح pH پایینتری را تحمل میکنند، میتوانند گرم شدن هوا و سطوح بالاتر مواد مغذی را تحمل کنند - و بالعکس. در عین حال، این خانواده ها بسیار بیشتر مستعد کاهش اکسیژن بودند. مارتین وال توضیح میدهد: «در طبیعت، این میتواند به این معنا باشد که جمعیتی از مثانه که خود را با لقاح بیش از حد و گرمای تابستان سازگار کردهاند، بهویژه در پاییز بهدلیل شناور شدن آب بدون اکسیژن از اعماق به شدت آسیب میبینند یا کاملاً از بین میروند». br>به طور کلی، تیم نه تنها اولین شواهدی را پیدا کرده است که نشان میدهد پاسخها به علائم مختلف تغییرات جهانی میتوانند با هم ترکیب شوند. این مطالعه همچنین نشان میدهد که در آینده ما همچنان به تحقیقاتی نیاز خواهیم داشت که واکنش ارگانیسمها به تغییرات محیطی متعدد یا جبران موقتی تغییرات محیطی را مطالعه کند. در غیر این صورت ارائه اظهارات قابل اعتماد در مورد توسعه آینده اکوسیستمها در دریا دشوار خواهد بود. پروفسور وال.