Морские ежи способны переносить кислую воду

26.10.2010
Новости

   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.