Новости

Морские ежи способны переносить кислую воду

Новости

Морские ежи способны переносить кислую воду   Согласно новому исследованию, морские ежи будут в состоянии адаптироваться к более кислой воде океанов в результате изменения климата.

   Когда животных, известных как иглокожие, подвергали воздействию воды с высоким содержанием углекислого газа в начале их жизни, не было выявлено никаких побочных эффектов.

   Иглокожие представляют собой разнородную группу, которая включает морские огурцы и морские звезды. Их естественная устойчивость может представлять конкурентные преимущества при некоторых сценариях изменения климата.

   Во время экспериментов, проведенных Надей Суарес, личинок морского ежа Psammechinus miliaris содержали в глубоководной морской воде естественной богатым СО2. После пяти дней инкубации в пробах воды ученые измеряли физиологические реакции личинок и обнаружили, что они по-прежнему растет и развивается хорошо, даже при высоких концентрациях CO2 до 600 частей на миллион (ppm). Текущая атмосферная концентрация СО2 около 390 частей на миллион.

   Когда CO2 растворяется в воде, образуется углеродистая кислота. Ранее считалось, что увеличение кислотности морской воды было бы разрушительным для этих организмов. Предполагалось, что коррозионное воздействие кислот могло бы нанести вред их скелету, состоящему из карбоната.

   Ключ к их способность переносить широкий диапазон рН воды происходит от изменчивости их естественной среде обитания, даже в нынешних условиях окружающей среды.

   "Иглокожие найдены во всем Мировом океане, но особенно в прибрежной среде, где они, естественно, подвергаются огромным колебаний рН", - объясняет доктор Дебора Иглесиас-Родригес, руководитель группы исследований и соавтор исследования.

   Уровень углерода

   Иглокожие принадлежат группе организмов известных как "calcifiers", которые извлекают углерод из морской воды непосредственно в свои скелеты в виде карбоната кальция (CaCO3).

   Пока ученые не обнаружили неблагоприятное воздействие на развитие личинок или производство мягкой ткани в настоящем исследовании, но они наблюдали значительное уменьшение количества карбоната кальция, в результате чего скелеты становились меньше и тоньше.

    Учитывая будущие сценарии окисления, "отвердение могло уменьшиться, но это не будет препятствовать личинкам колонизировать глубокое море, потому что они могут допустить эти изменения в углеродистой химии воды", - объяснила г-жа Суарес.

    Однако, это, вероятно, будет иметь значения для глобального углеродистого бюджета, поскольку отвердение - важный процесс удаления или снижения углерода в океане.

   Совместные исследования показывают, иглокожие в настоящее время составляют более 5% до полного удаления органического углерода с поверхности океана в глубокое море, которое происходит, когда эти организмы умирают и опускаются на глубины океана - процесс, известный как "биологический насос углерода".

   Окисление океана считается одним из наиболее актуальных проблем науки о климате, но предсказание возможных последствий для широкого круга кальцинированных растений и животных в океане сложно. Это привело к возникновению ряда противоречивых выводов среди предыдущих исследований и трудно будет достигнуть общего консенсуса в отношении изменений.

   Подражая природе

   Исследование является первым, с целью изучения воздействия повышенной концентрации СО2 на иглокожих с использованием морской воды с высоким естественным СО2, не опираясь на экспериментальные манипуляции морской воды в лаборатории.

   Морская вода была собрана из 250 м, 1000 м, 2000 м, 4000 м, 4600 м и 4720 м в ходе исследовательской экспедиции на Porcupine Abyssal Plain (большой подводный залив западнее Ла-Манш) в Северной Атлантике в 2009 году.

   "К сожалению, мы не можем делать эти эксперименты на месте из-за чрезвычайных давлений и таким образом это не лучший аналог для океанского окисления, но использование этого метода имитирует потенциальные условия так естественно, как мы можем это сделать", - объяснила доктор Иглесиас-Родригес.

Рыбы первыми занимались сексом

Новости

Рыбы первыми занимались сексом   Рыбы были первыми из тех, кто занимался сексом – об этом говорится в новом исследовании, проведенном на основе хорошо сохранившихся окаменелостей вымерших бронированных рыб из формации Гого в Западной Австралии.

   Секс наподобие спаривания впервые имел место в начале Девонского периода около 400-410 миллионов лет назад, как утверждают ученые.

   Это был не просто нерест в воде, а секс ради развлечения, как сообщает руководитель проекта Джон Лонг. Кроме того, он считает, что в процессе слияния с особью противоположного пола, эволюционировали челюсти рыб.

   «Челюсти сперва эволюционировали не для питания, как предполагалось ранее, а для облегчения процесса спаривания», - сказал Лонг, вице-президент исследований и коллекций в Музее естествознания в округе Лос Анжелес. «Многие акулы используют челюсти для того, чтобы удерживаться на грудных плавниках самок, тем самым получая возможность совокупления».

   Ученые изучили окаменевшие эмбрионы птиктодонтовых и артродиранских плакодермовых рыб позднего Девонского периода, которые прекрасно сохранились по сей день и напоминали современных акул. Это были останки рыб, живших 380 миллионов лет назад, тем не менее, общие записи по окаменелостям рыб предполагают, что они могли заниматься сексом в виде спаривания и в более ранний период.

  Лонг и его коллеги несколько лет назад писали заголовки, заявляющие о том, что одна из рыб – особь из рода Materpiscis, стала первой в мире мамой – вместе с окаменелостью самки все еще сохраняется единственный эмбрион, связанный с матерью пуповиной. Это открытие представляет самое древнейшее доказательство того, что животное дает жизнь молодой особи.

   «Наши находки показывают, что эти вымершие бронированные рыбы, плакодермы, спаривались с самцами, которые погружали класперы (структуры, являвшиеся частью тазового плавника) вовнутрь самки для запускания спермы», - рассказал Лонг.

   Находка имеет огромное значение, т.к. это означает, что усовершенствованная форма репродукции, включающая в себя спаривание и вынашивание жизни, была более распространена, нежели считалось ранее.

   Последние генетические анализы окаменелостей рыб показывают, что те же гены, что отвечают за наши конечности и формирование плавников рыб, играли большую роль в развитии половых органов наших далеких предков. Эти гены также контролируют развитие челюстей рыб. Происхождение тазового пояса древних рыб и происхождение челюстей должно было происходить в одно и то же время, что следует из генетического свидетельства.

   «Кажется, что конечности и гениталии проходили одни и те же пути развития, поэтому окаменелости, являющиеся древнейшим свидетельством наличия тазовых плавников, (плакодермы) также показывают старейшее происхождение половых органов (класперов), и это не может быть простым совпадением», - объяснил Лонг.

   Лонг и его команда заявили об этом на днях в Обществе позвоночной палеонтологии 70-й годовщины встречи в Питсбурге.

   Стивен Салисбури, лектор в Школе интегральной биологии при университете Квинсленда, верит, что окаменелости древних рыб, в том числе и окаменевший эмбрион, являются «захватывающим» открытием, которое имеет важное значение для понимания эволюции живородящих позвоночных.

   Занятия любовью, а не войной, может даже помочь объяснить происхождение секса, по словам Салисбури. «Большой размер эмбриона, привязанного к матери, показывает, что на момент рождения рыбы уже были хорошо сформированы. Эта стратегия, возможно, эволюционировала, чтобы противостоять хищнической деятельности со стороны других больших рыб».

Организм предоставит историю изменения климата

Новости

Организм предоставит историю изменения климата   Малоизвестные морские организмы у Восточного побережье Канады содержат то, что группа американских и канадских ученых считает богатым и неиспользованным архивом данных о температуре, который мог бы значительно улучшить понимание в мире изменения климата.

   Ученые провели прошлое лето на судне экспедиции вдоль побережью Ньюфаундленда, совершая подводное плавание в мелких, прибрежных водах, чтобы собрать образцы коралловых морских водорослей, одной из наиболее давно живущих морских жизненных форм на планете.

   Коралловые мхи - Clathromorphum compactum - являются розоватыми, подобными кораллу растениями, которые покрывают части скалистого основания прибрежных хребтов Моря Лабрадор. Они могут расти вечно, если остались нетронутыми, и, как и деревья, их возраст можно точно измерить, внимательно изучив полосы роста.

   Йохен Халфар, профессор и геолог из Университета Торонто, и Уолтер Адей, геобиолог в Смитсоновском институте Вашингтона, который считается ведущим в мире специалистом по коралловым мхам, оба говорят, что эти маленькие, безвредные растения играют ключевую роль в изучении изменения океанических температур с течением времени в Арктике и субарктике, критической области быстрого изменения климата.

   Ученые провели годы, обыскивая планету на предмет достоверных источников температурных данных, которые могут рассказать о том, как глобальный климат изменился за ход истории. Кольцевые образцы дерева используются, чтобы показать температуру и изменения влажности на земле, в то время как основные образцы от коралловых рифов предоставляют данные по условию климата в океане.

   Влиятельные доклады Межправительственной группы экспертов Организации Объединенных Наций об изменении климата использовали исследования деревьев и кораллов, чтобы реконструировать, как глобальные температуры могут измениться на протяжении многих веков.

   Коралл, однако, растет только в тропиках. В другом месте - в областях, типа Моря Лабрадор, между Гренландией и Канадой, где коралловые рифы не существуют, было до сих пор немного надежных способов измерить долгосрочные океанские температуры.

   "Мы делаем ту же самую работу с коралловыми морскими водорослями, которую люди делают с кораллами в тропиках", - сказал Халфар. "Коралловые мхи позволят нам исследовать новые области мира, на которые прежде не смотрели в реконструкциях климата. Это совершенно новый источник исходных данных, который не был изучен раньше, потому что никто не уделял много внимания коралловым водорослям раньше".

   Хотя коралловые полосы роста были известны в течение многих десятилетий, ученые до сих пор испытывали недостаток в точном способе измерить слои, которые являются только фракциями в один миллиметр толщиной.

   Халфар и его коллеги разработали технику, которая использует мелкий лазерный луч, чтобы выпарить скелеты карбоната кальция коралловых полос, и затем измерить магний в каждой полосе - ключевой индикатор температуры. Чем больше магния в каждом слое, тем выше океанская температура в течение того ростового цикла. "Мы можем теперь узнать, сколько магния находится в каждом слое в течение каждого месяца его истории", - говорит Уолтер Адей. "Это удивительно точно, и это изменило правила игры".

   Адей говорит самый старый известный коралл, к которому применялась эта техники, является 800-летним экземпляром, забранным из Тихого океана около Алеутских островов.

   Все же Тихоокеанские коралловые мхи не считают столь ценными к пониманию изменения климата, как те из Лабрадорского течения, которое несет воду из Северного Ледовитого океана в Атлантику и смеси, от Ньюфаундленда, с теплым Гольфстримом, подошедшим к побережью Северной Америки. Эти два потока иметь огромное воздействие на климат всемирных океанов, и коралловые мхи по области могут теперь использоваться, чтобы измерить исторические температурные изменения.

   Адей и Халфар говорят, что доказательства опубликованы в недавно изданном научном журнале Palaeo -3, и что средние темпы роста их коралловых образцов близко соответствуют известному ежегодному нагреванию и охлаждению тенденций Лабрадорского течения, как зарегистрировано инструментальными размерами, взятыми там с 1950 года.

   То, что они должны теперь сделать, - прилагают фактические температуры (градусы Цельсия) к темпам роста их образцов, большинство которых датируется приблизительно 100 лет, так, чтобы температурные изменения до 1950 года могли быть точно определены. Ученые также говорят, что они надеются вернуться обратно в район исследований следующим летом, чтобы собрать больше коралловых образцов, и, возможно, более древних.

В ходе переписи морских видов обнаружено ошеломляющее разнообразие

Новости

Этот новый копепод, Ceratonotus steiningeri, был впервые обнаружен на глубине 5400 метров в бассейне Анголы в 2006 году   Все началось с одного важного вопроса, каково общее число рыб, и каков их вероятный прирост.

   Двое ученых были озадачены недостаточностью информации о разнообразии морских видов в мире. Об этом шла беседа в исследовательском офисе в Вудс Хоул штат Массачусетс. В результате они поставили перед собой обманчиво простую задачу – установить, что живет в мировом океане и где.

   Для решения проблемы в конце 90-х все исследовательские усилия были направлены на составление каталога глобального масштаба, куда заносились животные, начиная от китов, заканчивая крошечными микробами в воде от вершины мира до его основания.

   В понедельник, спустя 10 лет после того, как проект был начат, исследователями была подготовлена первая перепись морских видов, включившая в себя открытые тысячи новых видов и понимание того, как изменения в климате влияют на экосистему.

   «Успех превзошел все наши ожидания, - заявил в Галифаксе Рон О'Дор, главный ученый, занимавшийся переписью, перед обнародованием главных находок проекта в Лондоне. - Все мы знали, что задача выполнима, но я не думаю, что кто-то верил в то, что нам удастся достичь многого, узнать так много, и изменить так много неизвестного на изученное, как случилось на самом деле».

   В проекте, этой амбициозной попытки задокументировать разнообразие, распространение и изобилие морской жизни, было задействовано 2700 исследователей из 80 стран, работающих над 17 отраслевыми программами.

   Исследование дало возможность заглянуть в те места океанов, куда еще никто никогда не заглядывал, технологии же были не просто новые или адаптированные специально для жестких климатических условий, но позволяющие рассмотреть креветку, находящуюся на глубине 3 километра под водой.

   1200 новых видов

   Теперь ученые оценивают многообразие морской жизни, зная, что существует 1 миллион морских видов, включая до 1 биллиона микробов – ценных микроскопических организмов, которые действуют как декомпозеры в экосистеме.

   В ходе работы над проектом было идентифицировано 1200 новых видов, а 5000 видам все еще предстоит дать названия. Большинство или все они являются новшеством для науки.

Ученые говорят, что они открыли намного большее разнообразие существ, нежели ожидали, и нашли жизнь даже в самых негостеприимных частях планеты, включая территории, полностью лишенные света, или вблизи таких горячих источников, где организмы должны были бы просто расплавиться.

   «Где бы мы ни смотрели, везде мы находили жизнь, и в самых отдаленных местах мы обнаруживали неописанную жизнь. Где бы мы ни смотрели, везде нас ждали сюрпризы, и это, на самом деле, удивительно», - сказал Снелгроув.

   Тем не менее, был также задокументирован тот факт, что морская окружающая среда была деформирована в результате деятельности человека.

   На более 9000 особей лосося на западном побережье были установлены маленькие датчики, которые собирали данные о том, где они путешествовали, о температуре и солености вод.

   Океан изменяется

   Было установлено, что рыба мигрирует в разное время и не настолько обильно из-за изменений в температуре воды и пищевых ресурсах – все это связано с климатическими изменениями.

   «Один их вывод, который вытекает из этих исследований – совершенно ясно, что океан изменяется», - сказал О'Дор.

   Другие проекты с применением датчиков показали, как один тунец проплыл Тихий океан три раза; как зеленый осетр в реках Калифорнии доплывал до Аляски; и как другие виды прокладывали путь от Новой Зеландии до Аляски.

   В результате исследований было принято решение о внесении изменений в правила о защите находящегося под угрозой исчезновения осетра от рыболовных сетей, а также об обновлении требований к сотрудничеству между странами в управлении рыболовством.

   Снелгроув заявил, что исследования будут продолжаться, даже когда перепись будет завершена.

   «Перепись на самом деле объединила людей, помогла им соединиться для работы над параллельными проблемами с применением схожих техник, - сказал он. – Но когда ученые отправятся домой, они не прекратят исследовательскую работу, т.к. на многие вопросы все еще не найдены ответы».

Убиты ли китовые акулы пролитой в заливе нефтью?

Новости

Убиты ли китовые акулы пролитой в заливе нефтью?   Утечка нефти в заливе помешала распространению питательной естественной среды китовых акул и, возможно, убила некоторых самых больших в мире рыб, как утверждает новое исследование.

   По оценкам ученых, 4.9 миллионов баррелей нефти (один баррель равен 42 галлонам или 159 литрам) вылилось на территорию южной части дельты реки Миссисипи, где за последние годы была обнаружена третья часть китовых акул всего северного залива Мехико, говорят ученые.

   Рыба, достигающая в длину 45 фунтов (14-метров), все еще остается большой загадкой для ученых. В Международном Союзе по защите природы эти рыбы рассматриваются, как уязвимые виды.

   «Нефть пролилась в самое неподходящее время в самом не подходящем для китовых акул месте», - сказал биолог Эрик Хофмайер, который изучал китовых акул в исследовательской лаборатории при университете Миссисипи на побережье залива южной части реки.

   Ученые подтвердили тот факт, что животные не могли избежать пленки нефти на поверхности, где гигантская рыба может питаться по 7-8 часов в день. Нефть могла забить жабры рыбы, в результате чего та могла бы задохнуться, или же она могла отравить ее добычу, хотя ни одной мертвой китовой акулы обнаружено не было, как отметил Хофмайер.

   «Мы просмотрели снимки, сделанные с воздуха, на которых были запечатлены животные, плавающие в толстом слое нефти, в нескольких милях от источника выброса», - сказал Хофмайер, один из членов Национального географического общества.

   «К концу дня, если эти животные питались на территории, поверхность которой была покрыта слоем нефти, при условии, что они глотали нефть, есть большая вероятность того, что они погибнут и пойдут ко дну. С этой точки зрения мы не имеем представления о том, сколько животных пострадало».

   Токсична ли нефть для акул, фильтрующих свою пищу?

   Не смотря на то, что большая часть нефти исчезла с поверхности воды в заливе, утечка все еще остается, и ученые продолжают предпринимать попытки раскрыть результаты воздействия этих невидимых эффектов на жизнь дикой природы в заливе.

   К примеру, некоторые токсичные ингредиенты нефти и даже химические диспергирующие добавки, которые был использованы для очистки воды, могли стать потенциальной причиной длительных проблем для китовых акул и многих других видов. Ученые отмечают, что это может поставить под угрозу эндокринную и иммунную системы животных.

   Китовые акулы фильтруют большое количество воды посредством своего рта и жабр, пропуская через себя почти 160.00 галлонов (605.000 литров) воды в час, т.к. они питаются крошечным планктоном и рыбой.

   Эти акулы плавают с широко открытым ртом для того, чтобы засасывать воду, богатую планктоном, которую они потом выпускают назад, пропуская через свои жабры. Внутри остаются лишь крошечные кусочки еды.

   «Без сомнения, они всосут загрязнители, даже в распавшейся форме. Останутся ли они в их тканях и возымеют ли это эффект на состояние их здоровья?», - задается вопросом биолог Боб Хьюэтер, директор Центра по исследованию акул морской лаборатории в Сарасота, штат Флорида.

   Для того, чтобы ответить на этот вопрос, сегодня многие ученые работают над тем, чтобы определить, присутствуют ли полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и другие загрязнители нефти в тканях и крови китовых акул, обитающих в заливе.

   «Вероятнее всего, на то, чтобы определить вред, нанесенный здоровью животных и их психике пролитой нефтью, уйдут годы», - сказал Хьюэтер.