שלפוחית ​​השתן בלחץ האקלימי

October 28, 2019 Fucus vesiculosus (Bladderwrack) מראה תגובות משולבות לשינויים סביבתיים

גלי חום לטווח קצר, התחממות והחמצה ארוכת טווח, הגברת הפריית יתר ודלדול חמצן - מערכות אקולוגיות ימיות הן נתון לשינויים רבים. גם התגובות של אורגניזמים ימיים לגורמים אלה מגוונות. ביולוגים ממרכז GEOMAR הלמהולץ לחקר האוקיינוס ​​בקיל הצליחו כעת להוכיח לאצות גדולות שניתן לקשר את התגובה שלהן לשינויים סביבתיים שונים באופן חיובי ושלילי - מה שמוביל להאצה או להאטת הסתגלותן.
< הלחץ על מערכות אקולוגיות ימיות הולך וגובר. התחממות האוקיינוסים, שקיעת ערך ה-pH של מי הים, אספקת חומרי הזנה ואיבוד חמצן גורמים להם. גורמים בודדים למינים מסוימים בהחלט יכולים להוות יתרון. שינויים אחר יכולים גם להגביל מאוד את בית הגידול של אותו מין. ההשפעות השונות מקשות מאוד על הערכת שינויים עתידיים במגוון הביולוגי. "אחת השאלות המרכזיות היא האם התגובות לשינויים שונים קשורות לחיוב או לשלילה או שהן מתרחשות ללא תלות זו אחר", אומר פרופ' ד"ר מד. מרטין וואהל, ביולוג ימי ב-GEOMAR.

ביולוגים מ-GEOMAR ומאוניברסיטת רוסטוק פרסמו כעת מחקר בכתב העת Scientific Reports, שמראה לראשונה כי התאמות למספר שינויים גנטיים קשורות ל- מין מפתח אחד במערכות אקולוגיות של החוף, שלפוחית ​​השתן Fucus vesiculosus. "זה יכול גם להאיץ ולחסום את תגובת שלפוחית ​​השתן לשינויים", מסביר פרופסור וואהל, המחבר הראשי של המחקר.

Fucus vesiculosus היא אצה חומה שחיה על משטחים קשים לאורך חופי צפון האוקיינוס ​​האטלנטי. בים הצפוני והבלטי. כמו אצות אחר , יש לה תפקיד חשוב בקשירת הפחמן בים. זה גם מהווה את הבסיס של המערכת האקולוגית על קווי החוף המתאימים. בים הבלטי, אך גם באזורי התפוצה אחר שלו, מלאי ה- Fucus vesiculosus מתחילת המאה ה-21 ירדו בחדות. הסיבות המדויקות לכך עדיין לא הובהרו סופית.

למחקרם השתמשו החוקרים במתקן בדיקה מיוחד, Kiel Outdoor Benthocosms (KOB). הוא מורכב בסך הכל משנים עשר תאי ניסוי שבהם ניתן לדמות מערכות אקולוגיות חופיות בקנה מידה קטן. הודות לטכנולוגיית בקרה מורכבת, ניתן לתמרן מספר פרמטרים סביבתיים. מכיוון שה-KOB ממוקמים על פונטון בפיורד הפנימי של קיל ומסופקים ישירות עם מים מהפיורד, התנאים הסביבתיים בתוך מאגרי הניסוי מתקרבים מאוד לטבע.

בתאי הניסוי, מעל א בתקופה של 12 חודשים, הצוות חשף משפחות נפרדות גנטית של עוטפי שלפוחית ​​השתן לתנאי פחמן דו חמצני גבוהים, וכתוצאה מכך רמות pH נמוכות יותר במים, שלבי חום, הזנה מוגברת של חומרים מזינים ותקופות של רמות חמצן נמוכות.

התגובות לשינויים השונים היו קשורות בבירור. לדוגמה, משפחות הסובלות רמות pH נמוכות יותר יכולות לסבול התחממות ורמות תזונה גבוהות יותר - ולהיפך. יחד עם זאת, משפחות אלו היו רגישות הרבה יותר לדלדול חמצן. "בטבע, פירוש הדבר יכול להיות שאוכלוסיית פקעות שלפוחית ​​השתן שהסתגלה להפריית יתר ולחום הקיץ ניזוקה קשות במיוחד או נהרסה לחלוטין בסתיו על ידי ציפה של מים נטולי חמצן מעומקם", מסביר מרטין וואהל.
  ;
בסך הכל, הצוות לא רק מצא את הראיות הראשונות לכך שניתן לחבר תגובות לתסמינים שונים של שינוי עולמי. "המחקר גם מראה שבעתיד עדיין נזדקק למחקר שחוקר את התגובות של אורגניזמים לשינויים סביבתיים מרובים או קיזוז זמני של שינויים סביבתיים. אחרת יהיה קשה להצהיר אמירות מהימנות לגבי ההתפתחות העתידית של מערכות אקולוגיות בים", מסביר פרופסור וואהל.