Toimetaja märkus: Seda lugu värskendati kell 13:20 E.D.T. reedel, 17. mail
Valgusosakeste visuaalseks teabeks muutmine on raske töö ja teie keha sõltub töö tegemiseks hapnikust. See on tõsi, kas kõnnite maad kahel jäsemel või ujutate kaheksaga läbi mere.
Tegelikult võib värskes ajakirjas Journal of Experimental Biology tehtud uuringu kohaselt mere selgrootutele, näiteks kalmaaridele, krabidele ja kaheksajalale saadaolev hapniku kogus olla nende nägemise jaoks palju olulisem, kui seni arvati. Internetis 24. aprillil avaldatud uuringus nägid teadlased võrkkesta aktiivsuse märkimisväärset langust neljas merevastsete liikis (kaks krabi, kaheksajalg ja kalmaar), kui loomad olid vähendatud hapnikuga keskkonnas nii vähe kui 30 minutit.
Mõnede liikide puhul põhjustas isegi väike hapnikusisalduse langus nägemise peaaegu kohese languse, põhjustades lõpuks peaaegu täieliku pimeduse, enne kui hapnik jälle tagasi väntas.
Californias La Jolla Scrippsi okeanograafia instituudi doktorandi Lillian McCormicki sõnul võib nende liikide, kes rändavad ookeani tugevalt hapnikuga küllastunud pinna ja selle hüpoksilise liikumise vahel, nägemise halvenemise teatav vorm olla igapäevane reaalsus. (madala hapnikusisaldusega) sügavusel nende igapäevase söötmise ajal. Ja kuna ookeani hapniku tase langeb kogu maailmas pidevalt, osaliselt kliimamuutuste tõttu, võivad riskid nendele olenditele tugevneda.
"Olen mures, et kliimamuutused muudavad selle teema veelgi hullemaks," ütles McCormick Live Science'ile ja "et nägemiskahjustusi võib meres sagedamini esineda."
Peajalgsele silma torgata
Uue uuringu jaoks uuris McCormick ja tema meeskond turmakalmaari (Doryteuthis opalescens), kahekohalised kaheksajalad (Kaheksajalad bimaculatus), tuunikalaPleuronkoodid planipesad) ja graatsiline kivikrabi (Metacarcinus gracilis). Need liigid on kõik Lõuna-California Vaikse ookeani kohalikud ja nad tegelevad igapäevase sukeldumisega, mida tuntakse vertikaalse rändena. Öösel ujuvad nad pinna lähedal söötmiseks; päevaga laskuvad nad suurematesse sügavustesse, et end päikese eest varjata (ja näljaseid kiskjaid see kaasa toob).
Kuna need olendid rändavad veesambas üles ja alla, muutub hapniku kättesaadavus dramaatiliselt. Ookean on pinna lähedal hapnikuvaba, kus õhk ja vesi kohtuvad, ja oluliselt vähem hapnikuga küllastunud, kui pinnas on 165 meetrit (50 meetrit), kus paljud koorikloomad ja peajalgsed peituvad päeva jooksul.
Et teada saada, kas need igapäevased hapniku kõikumised mõjutavad loomade nägemist, kinnitas McCormick iga tema testitava vastse silmadele väikseid elektroode, millest ükski ei olnud pikem kui 0,15 tolli (4 millimeetrit). Need elektroodid registreerisid iga vastse silmades elektrilise aktiivsuse, kui selle võrkkestad reageerisid valgusele - "selline nagu EKG, kuid teie südame, mitte südame jaoks", ütles McCormick.
Seejärel pandi iga vasts veepaaki ja viidi ereda valguse poole, samal ajal kui vee hapnikusisaldus pidevalt langes. Tase langes 100% õhuküllastuse, hapnikusisalduse hulgast, mida võiksite oodata ookeani pinnalt, umbes 20% -ni, mis on madalam kui see, mida nad praegu kogevad. Pärast 30-minutist madala hapnikusisaldusega seisundit tõsteti hapniku tase tagasi 100% -ni.
Kuigi kõigil neljal liigil oli pisut erinev tolerants, andsid kõik neli vähese hapnikusisaldusega keskkonnaga kokkupuutel märgatava löögi nägemisele. Üldiselt langes iga vastse võrkkesta aktiivsus madala hapnikusisaldusega tingimustes 60–100%. Mõned liigid, eriti turjakalmaar ja kivikrabin, osutusid nii tundlikuks, et hakkasid nägemist kaotama kohe, kui teadlased hakkasid paagis hapnikku vähendama.
"Selleks ajaks, kui jõudsin madalaima hapnikutasemeni, olid need loomad peaaegu pimestatud," rääkis McCormick.
Hea uudis on see, et nägemise kaotus ei olnud püsiv. Umbes tunni jooksul pärast täielikult küllastunud hapniku keskkonda naasmist taastusid kõik vastsed vähemalt 60% oma nägemusest, mõnedel liikidel oli taas funktsionaalsus 100%.
Pime vees
On tõenäoline, et kuna Vaikse ookeani piirkonnas on Lõuna-Californias looduslikult palju hapnikuvaeseid olusid, vaevavad need ülitundlikud liigid iga päev nägemiskahjustusi, ütles McCormick. (Sellegipoolest on vaja kindlasti rohkem uurida.) McCormick lisas, et loodetavasti arenevad need riskiliigid loomulikult vältimiskäitumisena, nii et nad ujuvad ookeani kõrgema hapnikuosaga, kui tekivad tõsised nägemiskahjustused.
McCormicki sõnul võib kliimamuutustest põhjustatud kiire deoksügeenimine raskendada nende liikide kohanemist. Ajakirja Nature 2017. aasta uuringu kohaselt on ookeani koguhapniku tase langenud kogu maailmas viimase 50 aasta jooksul 2% ja prognooside kohaselt väheneb see aastaks 2100 veel 7%. Kliimamuutused on neid mõjutav oluline tegur. kaotusi, leidis loodusuuring, eriti ookeani ülemistes osades, kus McCromicki uuritud vastsed veedavad suurema osa oma elust.
See soojenemisest tingitud deoksügenatsioon - koos looduslike jõududega, nagu tuule- ja veeringluse mustrid, mis muudavad pinnalähedased hapniku tasemed piirkonnas ebaühtlaseks - võivad põhjustada haavatavamate olendite nägemise kaotamise, kui nad seda kõige rohkem vajavad. Riskirühma kuuluvad loomad võivad pinna lähedal toidu küttimisel muutuda vähem efektiivseks ning neil võib jääda keskosas röövloomade peeneid märke, ütles McCormick. See on sünge võimalus - siiski on vaja rohkem uuringuid, et teha kindlaks hapnikuga seotud nägemiskao hulk, mis tegelikult võtab, enne kui need olendid potentsiaalselt kahjulikke vigu teevad.
"Kui võtan kodus kontaktläätsed välja ja jalutan ringi, võib mul varba kinni jääda, aga ma saan sellega hakkama," sõnas McCormick. "Järgmine küsimus on, kui suur võrkkesta kahjustus võrdub nägemiskäitumise muutumisega?"
Toimetaja märkus: seda lugu värskendati vastsete mõõtmise parandamiseks. Need on vähem kui 0,15 tolli, mitte 1,5 tolli pikad. Lugu uuendati ka, märkides, et merelistel selgrootutel puudub tavalises keskkonnas hapniku küllastus 20%.
