Kanadalaisen Acadian yliopiston tutkijaryhmä esitteli Firenzessä, Italiassa, pidetyssä Society for Experimental Biologyn konferenssissa tutkimustulokset, jotka paljastavat valtamerten happamoitumisen hälyttävän vaikutuksen pääjalkaisiin. Alustavien tietojen mukaan kalmarit, joita kasvatetaan vesissä, joiden CO2-pitoisuudet ovat vuosisadan lopulle ennustettujen tasojen mukaisia, kärsivät jopa 50 prosentin aivojen tilavuuden pienenemisestä , mikä vaikuttaa suoraan niiden kykyyn metsästää ja selviytyä.
Tri Garett Allenin johtama tutkimus keskittyi isoeväkalmariin ( Sepioteuthis lessoniana ), lajiin, jota pidetään yhtenä planeetan älykkäimmistä selkärangattomista. Sen hermosolujen määrä on verrattavissa koiran hermosoluihin. Lisääntyneen ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden aiheuttaman valtameren happamoitumisen tiedettiin jo olevan haitallista monille merilajeille, mutta tämä löydös paljastaa aiemmin tuntemattoman neurologisen vaikutuksen , joka voisi vaarantaa koko Coleoidea-alaluokan, johon kuuluvat myös mustekalat ja seepiat.
Näin koe suoritettiin
Tulevaisuuden olosuhteiden simuloimiseksi tutkijat rakensivat kaksi rinnakkaista vesisäiliötä: toisen nykyisellä valtameren pH-arvolla (8,2) ja toisen pH-arvolla 7,8, joka on pessimistisimpien ilmastoskenaarioiden mukaan odotettu pH-arvo vuoteen 2100 mennessä. Vastakuoriutuneita kalmareita kasvatettiin näissä säiliöissä 90 päivän ajan , ja sitten niiden päät irrotettiin diffuusiomagneettikuvauksella (dMRI) tehtävää analyysia varten.
Kuvia vertaillessaan tiimiä odotti suuri yllätys. ”Tajusin heti, että heidän aivonsa olivat puolet pienemmät, ja minun piti tarkistaa ohjelmiston diagnostiikkaa”, Allen tunnusti. Aivojen tilavuus pieneni keskimäärin 49 % näytteillä, jotka altistettiin korkeammille CO2-pitoisuuksille , eikä kokonaiskokossa havaittu merkittävää muutosta, mikä sulkee pois mahdollisuuden, että kutistuminen johtuisi pienemmästä kokonaisrakenteesta.
Näköalueet, joihin eniten vaikuttaa
Yksityiskohtainen analyysi paljasti, että eniten vaurioituneet alueet ovat ne, jotka vastaavat visuaalisen tiedon käsittelystä. Näkölohkot pienenivät 52 % ja näköradat 62 % verrattuna kontrolliryhmän kalmareihin. Koska nämä eläimet luottavat lähes kokonaan näköön saaliinsa paikantamisessa ja pyydystämisessä, seuraus on välitön: niiden metsästyskäyttäytyminen romahtaa.
Itse asiassa tutkimus perustuu saman ryhmän aiempaan tutkimukseen, jossa oli jo dokumentoitu metsästyskäyttäytymisen 65 prosentin väheneminen vain seitsemän päivän akuutin altistumisen jälkeen korkeille hiilidioksidipitoisuuksille ja 42 prosentin väheneminen 90 päivän kroonisen altistuksen jälkeen kuoriutumisesta lähtien. Allen uskoo, että näöntarkkuuden heikkeneminen ei johdu verkkokalvon vaurioista, joka näyttää ehjältä, vaan näköhermon kutistumisesta, joka vaikeuttaa kuvien tulkintaa.
Mahdolliset syyt ja tulevat seuraukset
Tutkijoilla ei vieläkään ole lopullista selitystä tälle ilmiölle, mutta he pohtivat kahta päähypoteesia. Toisaalta aivojen energiarajoitukset voivat estää hermosolujen kunnollisen toiminnan ; toisaalta liiallisen hiilidioksidin aiheuttama oksidatiivinen stressi voi vahingoittaa hermosoluja. Kummassakin tapauksessa seurauksena on, että aivot eivät pysty välittämään tietoa riittävästi, mikä johtaa epänormaaliin syömiskäyttäytymiseen.
Nämä löydökset toimivat herätyksenä pääjalkaisten tulevaisuudesta, sillä ne ovat keskeinen ryhmä meren ravintoverkoissa. Jos valtamerten happamoituminen jatkuu nykyisellä vauhdilla, älykkäät lajit, kuten kalmarit, voivat huomata kognitiivisten ja selviytymiskykyjensä heikkenevän , millä voi olla ketjureaktiovaikutuksia koko ekosysteemiin. Allenin tiimi jatkaa tutkimuksia selvittääkseen, kärsivätkö muut meren selkärangattomat samanlaisista vahingoista ja onko sopeutumismahdollisuuksia.