2017. november 23. csütörtök
Kelemen, Klementina
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Képesek alkalmazkodni az élőlények az óceánok savasodásához? - 2013-05-02 12:18:54 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Képesek alkalmazkodni az élőlények az óceánok savasodásához?

Napjainkban az emberi tevékenység során kibocsájtott szén-dioxid mind amellett, hogy hozzájárul a globális felmelegedéshez, az óceánok vizében elnyelődve azok savasodását okozza. Ez utóbbi közismerten negatív hatással van számos tengeri szervezetre, különösen a meszes vázzal rendelkezőkre. A közelmúltban azonban két vizsgálat is született, melyek szerint az óceáni savasodás hatásai nem minden élőlényt károsítanak.

A fosszilis üzemanyagok elégetése révén a légkörbe jutó szén-dioxid nagy része elnyelődik az óceánokban. Emiatt a pH csökken, vagyis az óceánok savasodnak. Ilyen közegben a kalcium-karbonát nem csapódik ki. Így a savasodás különösen a meszes vázzal rendelkező élőlényekre van káros hatással, például korallokra, meszes vázú plankton-szervezetekre.

A savasodás negatív hatásait már több alkalommal vizsgálták, azonban keveset tudunk a fajok adaptációs képességéről a savas környezetben. Ezt tanulmányozták az Indiana, Stanford és Davis Egyetem (Indiana University, Stanford University és University of California, Davis) kutatói Melissa Pespeni vezetésével tengeri sünök esetében1. Ezek az állatok kiváló alanyai az ilyen vizsgálatnak, nemcsak azért, mert kalcium-karbonát lemezek és tüskék alkotta vázzal rendelkeznek, hanem mert nagyfokú genetikai variabilitás jellemző rájuk, ami az adaptációs képesség alapja. Felnőtt lila tengeri sünöket (Strongylocentrotus purpuratus) gyűjtöttek Észak-Amerika csendes-óceáni partvidékének egy olyan területéről, ahol gyakoriak a szén-dioxidban gazdag vizű feláramlások. Az itt élő tengeri sünöknek feltehetően már nagy arányban lehetnek olyan alléljei, melyek segítik a szén-dioxidban gazdag környezetben való túlélést. A begyűjtött nőstények petesejtjeit a hímektől származó hímivarsejtekkel megtermékenyítették, majd a lárvákat két csoportra osztották, és az első átalakulásukig nevelték őket.

Az egyik csoportot olyan savasságú közegben nevelték, mint amilyenben a tengeri sünök ma élnek (400 μatm légköri szén-dioxid nyomás). A másik csoportot pedig olyanban, melyet 2100-ra jósolnak (900 μatm légköri szén-dioxid nyomás). Az átalakulást mindkét csoport lárvái megérték. Bár a savasabb környezetben nevelt lárvák kismértékű fejlődési és morfológiai eltérést mutattak, méretük valamivel kisebb volt a másik csoport egyedeihez képest, ami magasabb energia felhasználásra utalhat, viszont ez az állatok túlélését nem befolyásolta.

Amikor a kutatók megszekvenálták a lárvák 19493 génjét, az azt mutatta, hogy a savasabb közegben nevelt csoport több génjében is jelentős változások történtek. Ezek a gének a biomineralizációhoz, lipid anyagcseréhez és ion homeosztázishoz köthetőek, és így részt vesznek a váz felépítésében és pH szabályozásban. A másik csoportban genetikai variáció random volt. Az eredmények azt mutatták, hogy ezekben az állatokban megvan a kapacitás a gyors evolúcióra a savasodással szemben. Azonban ilyen genetikai diverzitáshoz nagy populáció szükséges, ami más fajok esetében esetleg nincs meg, más környezeti stresszorok például hőmérséklet-változás vagy túlhalászás miatt.

A savasodás nemcsak azokra az élőlényekre hat, melyek külső váza meszes. A halak belső fülében lévő kalcium-karbonát szemcsék, az otolitok az állatok egyensúlyérzékelésében és hallásában is fontosak. Viszont az otolitok növekedését a halak fejlődése során a megemelkedett szén-dioxid szint megváltoztathatja, így befolyásolva az állatok érzékszervi működését. Ezáltal pedig például a ragadozók elkerülését csökkentheti, ahogy azt korábban bohóchalak esetében kimutatták2. Sean Bignami és a Miami Egyetem (University of Miami) és a Nemzeti Óceáni és Légköri Hivatal (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) munkatársaival a savasodás hatásait vizsgálta hallárvák otolitjaira, és azon keresztül a hallásukra3.

A horgászok körében népszerű cobiát (Rachycentron canadum) tanulmányozták, mely egy nagytestű és igen mozgékony, trópusi tengeri hal. Tenyészetből származó halak ikráit kikeltették és nevelték mai (körülbelül 300 μatm légköri szén-dioxid nyomás), valamint 2100-ra (ami itt 800 μatm nyomás volt) illetve 2300-ra jósolt (2100 μatm nyomás), de néhány fjordban és feláramlási zónában már ma is meglévő körülmények közt. Mikro-CT-vel még a hallárvák fejében megmérték a lárvák otolitjainak méretét és sűrűségét. A 2100-ra várt 7,79-es pH hatására a relatív tömeg 14%-kal volt nagyobb, viszont a méret nem nőtt szignifikánsan a kontrollhoz képest, míg 2300-ra várható 7,40-es pH 49%-os méretcsökkenést és 58%-os denzitásnövekedést eredményezett. Matematikai modell segítségével azt is kimutatták, hogy ezek a változások befolyásolják a halak hallásérzékenységét, körülbelül 50%-os növekedést eredményeztek a hallástartományban. Mint Bignami kifejtette, a megnövekedett hallási érzékenység fejlesztheti a halak hangokkal történő navigációs, ragadozó elkerülő és kommunikációs képességét. Ugyanakkor a közönséges háttérzajokra való érzékenységüket is megnövelheti, ami viszont ronthatja a hasznosabb auditórikus információ detektálását, kiszűrését a zajból.


Cobia, Rachycentron canadum (forrás)


Ezek a vizsgálatok azt mutatják, hogy az óceánok savasodása, hasonlóan más környezeti stresszorokhoz, köztük az ember által okozott környezet-átalakításokhoz, nem jelentenek feltétlenül pusztulást, hanem egy erős szelekciós nyomást, melyet kihasználva egyes fajok az előnyhöz juthatnak. Azonban a végső ökológiai és evolúciós következtetések levonásához még más vizsgálatokra is szükség van.

Források:
1 PhysOrg: Pespeni, MH, Sanford,E, Gaylord, B, Hill, TM, Hosfelt, JD, Jaris, HK, LaVigne, M, Lenz, EA, Russell, AD, Young, MK, Palumbi, SR (2013): Evolutionary change during experimental ocean acidification. Proceedings of National Academy of Sciences. doi: 10.1073 /pnas.1220673110

2 Science Daily: Simpson, SD, Munday, PL, Wittenrich, ML, Manassa, R, Dixson, DL, Gagliano, M, Yan, HY (2011): Ocean acidification erodes crucial auditory behaviour in a marine fish. Biology Letters 7(6):917–920.

3 PhysOrg: Bignami S, Enochs I, Manzello D, Sponaugle S, Cowen RK (2013) Ocean acidification alters the otoliths of a pan-tropical fish species with implications for sensory function. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi:10.1073/pnas.1301365110

Kép


2013. május 2.

Duleba Mónika


Kapcsolódó cikkeink:

Őrjítő szén-dioxid
A klímaváltozás hatásai kiolvashatók a halak évgyűrűiből
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 3, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés