Сечовий міхур в умовах кліматичного стресу

October 28, 2019 Fucus vesiculosus (міхуровоподібний) демонструє поєднану реакцію на зміни навколишнього середовища

Короткочасні хвилі спеки, тривале потепління та підкислення, посилення надмірного удобрення та виснаження кисню - морські екосистеми є зазнає багатьох змін. Реакція морських організмів на ці фактори також різноманітна. Біологи з Кільського центру дослідження океану імені Гельмгольца GEOMAR тепер змогли довести великій водорості, що їхня реакція на різні зміни навколишнього середовища може бути позитивною та негативною, що призводить до прискорення або сповільнення їх адаптації.
< br>Навантаження на морські екосистеми зростає. Нагрівання океанів, зниження значення pH морської води, надходження поживних речовин і втрата кисню призводять до того, що вони. Індивідуальні фактори для окремих видів, безумовно, можуть бути перевагою. Інші зміни також можуть серйозно обмежити ареал існування того самого виду. Різні ефекти дуже ускладнюють оцінку майбутніх змін у біорізноманітті. "Одне з центральних питань полягає в тому, чи реакції на різні зміни пов'язані позитивно чи негативно, чи вони відбуваються незалежно одна від одної", - каже професор, доктор мед. Мартін Вал, морський біолог з GEOMAR.

Біологи з GEOMAR та Університету Ростока опублікували дослідження в журналі Scientific Reports, яке вперше показує, що адаптація до кількох генетичних змін пов’язана з один із ключових видів у прибережних екосистемах — міхурчастий рак Fucus vesiculosus. «Це може як прискорити, так і заблокувати реакцію сечового міхура на зміни», — пояснює професор Уол, провідний автор дослідження.

Fucus vesiculosus — це бура водорість, яка мешкає на твердих поверхнях уздовж узбережжя Північної Атлантики та в Північному і Балтійському морях. Як і інші водорості, він відіграє важливу роль у зв’язуванні вуглецю в морі. Він також формує основу екосистеми на відповідних берегових лініях. У Балтійському морі, але також і в інших районах його поширення, запаси Fucus vesiculosus з початку 21-го століття різко скоротилися. Точні причини цього ще остаточно не з’ясовані.

Для свого дослідження дослідники використовували спеціальну випробувальну установку Kiel Outdoor Benthocosms (KOB). Він складається загалом із дванадцяти експериментальних камер, у яких можна моделювати прибережні екосистеми в малому масштабі. Завдяки складній технології контролю можна маніпулювати кількома параметрами середовища. Оскільки KOB розташовані на понтоні у внутрішньому фіорді Кіля та отримують воду безпосередньо з фіорду, умови навколишнього середовища в експериментальних водоймах дуже близькі до природних.

В експериментальних камерах протягом Протягом 12 місяців команда піддавала генетично відмінні сімейства міхурових оболонок підвищеному вмісту вуглекислого газу, що призвело до зниження рівня рН у воді, теплових фаз, збільшення надходження поживних речовин і періодів низького рівня кисню.

Реакція на різні зміни була чітко пов'язана. Наприклад, сім’ї, які терплять нижчий рівень рН, можуть терпіти потепління та більш високий рівень поживних речовин – і навпаки. У той же час ці сім'ї були набагато більш сприйнятливі до кисневої недостатності. «У природі це може означати, що популяція міхурів, яка адаптувалася до надмірного запліднення та літньої спеки, особливо сильно пошкоджується або повністю знищується восени під дією плавучої сили безкисневої води з глибини», — пояснює Мартін Вал.
  ;
Загалом команда знайшла не тільки перші докази того, що реакції на різні симптоми глобальних змін можуть бути пов’язані. «Дослідження також показує, що в майбутньому нам все ще знадобляться дослідження, які вивчатимуть реакцію організмів на численні екологічні або часові зміни навколишнього середовища. Інакше буде важко зробити достовірні заяви про майбутній розвиток екосистем у морі», — пояснює. Професор Вал.