Сваког пролећа, младе козице у Средоземном мору претварају се из мушког у женско - важну фазу у свом репродуктивном развоју. Ова промена се дешава због обиља одређене врсте микроалги на које се повремено неонско зелене нијансе ослањају за опстанак својих врста. Међутим, како се закисељавање океана појачава, то би могло променити хемијски састав микроалги, потенцијално зауставити репродуктивни напредак козица и угрозити њихово постојање, извештавају истраживачи ове недеље у ПЛОС ОНЕ .
Козице, Хипполите инермис Леацх, обједују на специфичној врсти микроалги зване Цоццонеис сцутеллум парва, која цвјета у ливадама травњака Средоземног мора, укључујући закисељене отворе у Напуљском заливу. Једење микроалги регулише репродуктивни циклус козица.
Научници су годинама фасцинирани сексуалним развојем ових необичних козица. Иако се Хиполит инермис сматра хермафродитом као и многи други ракови, необичан је по томе што брзо прелази са мушког на женско, а да притом не пролази кроз средњи стадијум са атрибутима обојег. Овај систем преокрета пола има две различите репродуктивне сезоне. Током јесени, када је микроалга Цоццонеис оскудна, већина новорођених козица рађа се мужјак. Након пролећа, њихове мушке сполне жлезде остаревају и испадају у једној молти и развија се јајник.
Али млађе козице, које су рођене у пролеће када микроалги има у изобиљу, могу се одмах развити у женку пролазећи још бржим преокретом пола. Претходне студије су показале да је Цоццонеис одговоран за ову брзу промјену. Ослобађањем још непознатог једињења кад га поједе, Цоццонеис убија ћелије у мушкој полној жлезди козица, изазивајући га прерано да пређе. Овај прекидач за пролеће помаже да се врати равнотежа након што популација зими погоди када предатори, попут црних шкорпиона, поједу шкампе.
Водећи аутор студије Мирко Муталипасси, морски биотехнолог на Стазионе Зоологица Антон Дохрн у Напуљу, наглашава да је зависност шкампи од микроалги толико јака да њихов раст популације синхронизује цвјетање микроалги.
„То је заиста важно за ове козице“, каже Муталипасси. "Ово је стабилизирајући фактор за њихову природну популацију, јер омогућује козицама могућност да стварају пуно јаја и избегавају да их се изнуре због предатора."
Присуство тако јаке везе биљка и животиња у киселим условима инспирисало је Муталипассија да га користи као алат за проучавање како ће повећана закисељеност океана утицати на овај екосистем. "Заиста ме фасцинира коеволуција, и са физиолошког и са молекуларног становишта", каже он. „Заиста је занимљив начин гледања како два организма међусобно делују. Такође је добар модел за проучавање утицаја глобалних промена на микроалге и бескраљешњаке. “
Муталипасси и његови коаутори Валерио Зупо и Валерио Маззелла, оба истраживача из Стазионе Зоологица, користили су популацију шкампи као сонду да би видели шта се дешава са хемијским саставом микроалги, јер океан постаје киселији. Истраживачки тим је узгајао Цоццонеис на два различита нивоа киселости: један у садашњим условима и један на основу предвиђеног пораста киселости оцеана у наредном веку, како ниво угљен-диоксида расте. Након тога, хранили су новорођенче козицама једном од две групе микроалги и проматрали да ли имају различит број женки, што би указивало на промену једињења микроалги које покреће развој козица.
Резултати тима су били изненађујући. За разлику од неких других микроалги које нису успевале да успевају у високим нивоима ЦО, Цоццонеис је цветао, узгајајући четири пута више ћелија под закисељеним условима. Ово повећање раста подразумева да микроалге могу имати конкурентску предност у закисељеним океанима будућности.
Супротно томе, козице које су се храниле микроалгама које су расле на вишим нивоима закисељења воде, завршиле су са око половине женки од козица које су се храниле нормалним микроалгама. Таква драстична разлика сугерише да се хемијско једињење које уништава мушке полне жлезде козица може мењати закисељеним условима, стварајући мање женки. Другим речима, коконеис успева, али козице пате.
„Овај рад је уредан пример истраживача који се баве неким основним питањима опстанка и раста једног организма како би и испитали односе између врста“, каже морски биолог Каитлин Ловдер са Института за океанографију Сцриппс на Калифорнијском универзитету у Сан Диегу у е-поруци. „Да бисмо боље разумели како ће изгледати наши морски екосистеми у будућности, невероватно је важно сагледати интеракцију између трофичких нивоа, што може бити тешко направити у лабораторијским окружењима.“
Наизглед суптилне промјене попут ове, које би могле покренути домино ефекте у екосистему, симболизирају утицај климатских промјена. Како закисељавање океана и даље нарушава услове морске воде, истраживачи се труде да науче како такве промене могу да утичу и на најситније облике живота на нашој планети.
Ловдер, који није био укључен у ову студију, тврди да је проучавање промена у понашању организама пресудно за стицање свести о променљивом окружењу. "Само истражујући ова питања о сексуалном преласку козица ..., ми научници можемо стећи бољу представу о томе како би могли изгледати наши океани у будућности", каже она. „И што је важно, [можемо] имати више прича о потенцијалним утицајима закисања океана како бисмо повећали забринутост јавности због текућих промена у нашим океанима.“
Муталипасси има слична стајалишта, тврдећи да је хемијско једињење заиста „инфо-хемикалија“ за животну средину - подводна верзија канаринца у руднику угља.
„Сада знамо да закисељавање океана може да поремети осјетљив еколошки однос који се развијао током милион година“, каже Муталипасси. "То значи да имамо идиосинкратске последице са променама које вршимо у нашем свету."
Такође истиче да је однос микроалги-шкампи само један од многих на које би могли утицати. „Утицај закисељавања океана већи је од оног што видимо у студији“, каже он. „Управо гледамо мали делић слагалице.“
