Vsako pomlad se mlade kozice v Sredozemskem morju spremenijo iz moškega v žensko, kar je pomembna faza njihovega reproduktivnega razvoja. Ta sprememba se zgodi zaradi obilice določene vrste mikroalg, na katere se občasno neonsko zeleno odtenki kozice opirajo za preživetje svojih vrst. Ker pa se zakisanje oceanov stopnjuje, bi lahko spremenilo kemično sestavo mikroalg, kar bi potencialno zaustavilo reproduktivni napredek kozic in ogrozilo njihov obstoj, poročajo raziskovalci ta teden v PLOS ONE .
Kozice, Hippolyte inermis Leach, jedjo na posebni vrsti mikroalg Cocconeis scutellum parva, ki cveti na travnikih Sredozemskega morja, vključno z zakisanimi zračniki v Neapeljskem zalivu. Uživanje mikroalg uravnava reproduktivni cikel kozice.
Znanstveniki že leta fascinirajo spolni razvoj teh nenavadnih kozic. Čeprav Hipolit inermis velja za hermafrodit kot številni drugi raki, je nenavadno, da hitro prehaja iz samca na samico, ne da bi kdaj prešel v vmesno fazo z atributi obeh. Ta sistem preobrata spola ima dve ločeni reproduktivni sezoni. Med padcem, ko mikroalge Cocconeis primanjkuje, se večina novorojenih kozic rodi samcev. Po pomladi se njihove moške spolne žleze starajo in odpadajo v enem samem moltu in nastane jajčnik.
Toda mlajše kozice, ki se rodijo spomladi, ko je mikroalg v izobilju, se lahko takoj razvijejo v samice, in sicer skozi še hitrejšo preobrazbo spola. Dosedanje študije so pokazale, da je za to hitro spremembo odgovoren Cocconeis . Ko sprosti še vedno neznano spojino, ko jo jeste, Cocconeis ubije celice v moški spolni žlezi kozice, zaradi česar predčasno preide. To pomladno stikalo pomaga obnoviti ravnovesje, potem ko populacija pozimi zadene napad, ko plenilci, kot so črna škorpijona, požrejo kozice.
Glavni avtor študije Mirko Mutalipassi, morski biotehnolog v neapeljski zvezni državi Stazione Zoologica Anton Dohrn, poudarja, da je odvisnost kozic od mikroalg tako močna, da se njihova populacija poveže z razcvetom mikroalg.
"Za te kozice je resnično pomembno, " pravi Mutalipassi. "To je stabilizirajoči dejavnik njihove naravne populacije, saj kozam omogoča, da proizvedejo veliko jajc in se izognejo iztrebljanju zaradi plenilstva."
Prisotnost tako močnega odnosa rastlin in živali v kislih pogojih je Mutalipassija spodbudila, da ga je uporabil kot orodje za preučevanje, kako bo povečano zakisljevanje oceanov vplivalo na ta ekosistem. "Res me fascinira koevolucija, tako s fiziološkega vidika kot z molekularnega vidika, " pravi. "To je res zanimiv način pogledati, kako se dva organizma medsebojno povezujeta. Prav tako je dober model za proučevanje vpliva globalnih sprememb na mikroalge in nevretenčarje. "
Mutalipassi in njegova soavtorja Valerio Zupo in Valerio Mazzella, oba raziskovalca Stazione Zoologica, sta populacijo kozic uporabila kot sondo, da bi videli, kaj se zgodi s kemično sestavo mikroalg, ko ocean postane bolj kisel. Raziskovalna skupina je Cocconeis gojila na dveh različnih stopnjah kislosti: ena v sedanjih pogojih in ena na podlagi predvidenega porasta kislosti oceanov v naslednjem stoletju, ko se bodo stopnje ogljikovega dioksida zvišale. Nato so novorojene kozice nahranili v eni od dveh skupin mikroalg in opazovali, ali imajo različne številke samic, kar bi kazalo na spremembo spojine mikroalg, ki poganja razvoj kozic.
Rezultati ekipe so bili presenetljivi. Za razliko od nekaterih drugih mikroalg, ki niso uspevale pri visoki ravni CO 2, je Cocconeis cvetel in v zakisanih pogojih zrasel štirikrat več celic. Povečanje rasti pomeni, da bi lahko mikroalge imele konkurenčno prednost v zakisanih oceanih prihodnosti.
V nasprotju s tem so kozice, ki so se hranile z mikroalgami, ki se gojijo z višjimi stopnjami zakisanosti vode, končale s približno polovico toliko samic kot kozice, ki so se hranile z običajnimi mikroalgami. Tako drastična razlika kaže na to, da se lahko kemična spojina, ki uniči moške spolne žleze, spremeni v zakisanih pogojih, pri čemer nastane manj samic. Z drugimi besedami, Cocconeis uspeva, vendar kozice trpijo.
"To delo je prijeten primer raziskovalcev, ki se zavzemajo za nekatera osnovna vprašanja preživetja in rasti posameznega organizma, da preučijo tudi razmerja med vrstami, " pravi morski biolog Kaitlyn Lowder iz institucije za oceanografijo Scripps na kalifornijski univerzi San Diego v elektronskem sporočilu. "Da bi bolje razumeli, kako bodo izgledali naši morski ekosistemi v prihodnosti, je izjemno pomembno pogledati interakcijo med trofičnimi nivoji, kar je v laboratorijih težko storiti."
Na videz subtilne spremembe, kot je ta, ki bi lahko sprožile domino učinke v ekosistemu, so simbol vpliva podnebnih sprememb. Ker zakisanje oceanov še naprej moti razmere morske vode, se raziskovalci trudijo, da bi izvedeli, kako lahko take spremembe vplivajo tudi na najtanjše oblike življenja na našem planetu.
Lowder, ki ni bil vključen v to študijo, trdi, da je proučevanje sprememb vedenja organizmov ključnega pomena za ozaveščanje o spreminjajočem se okolju. "Šele s tem, ko zasledujemo ta vprašanja o spolnem prehodu kozic ..., lahko znanstveniki dobimo boljšo predstavo o tem, kako bi lahko izgledali naši oceani v prihodnosti, " pravi. "In kar je pomembno, [lahko] imamo več zgodb o potencialnih vplivih zakisanja oceanov, da bi povečali zaskrbljenost javnosti zaradi tega stalnega spreminjanja naših oceanov."
Mutalipassi se drži podobnih stališč in trdi, da je kemijska spojina res "infokemična" za okolje - podvodna različica kanarčka v premogovniku.
"Zdaj vemo, da zakisanje oceanov lahko poruši občutljiv ekološki odnos, ki se je razvijal skozi milijon let, " pravi Mutalipassi. "To pomeni, da imamo spremembe, ki jih počnemo v našem svetu, svojerodne posledice."
Poudarja tudi, da je odnos med mikroalgami in kozami le eden od mnogih, na katere bi lahko vplivali. "Vpliv zakisanosti oceanov je večji od tistega, ki smo ga videli v raziskavi, " pravi. "Ogledamo le majhen delček sestavljanke."
