Σημείωση του συντάκτη: Αυτή η ιστορία ενημερώθηκε στις 11:20 π.μ. E.D.T. την Παρασκευή 17 Μαΐου
Η μετατροπή των σωματιδίων του φωτός σε οπτικές πληροφορίες είναι σκληρή δουλειά και το σώμα σας βασίζεται στο οξυγόνο για να κάνει τη δουλειά. Αυτό ισχύει είτε περπατάτε τη γη σε δύο άκρα είτε κολυμπάτε στη θάλασσα με οκτώ.
Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη στην Εφημερίδα της Πειραματικής Βιολογίας, η ποσότητα οξυγόνου που διατίθεται στα ασπόνδυλα θαλάσσια όπως τα καλαμάρια, τα καβούρια και τα χταπόδια μπορεί να είναι πολύ πιο σημαντική για την όρασή τους από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί. Στη μελέτη, που δημοσιεύθηκε online στις 24 Απριλίου, οι ερευνητές είδαν μια σημαντική πτώση της δραστηριότητας του αμφιβληστροειδούς σε τέσσερα είδη θαλάσσιων προνυμφών (δύο καβούρια, ένα χταπόδι και ένα καλαμάρι) όταν τα ζώα εκτέθηκαν σε περιβάλλον με μειωμένο οξυγόνο για μόλις 30 λεπτά.
Για ορισμένα είδη, ακόμη και μια μικροσκοπική πτώση των επιπέδων οξυγόνου είχε ως αποτέλεσμα σχεδόν άμεση απώλεια της όρασης, προκαλώντας τελικά σχεδόν ολική τύφλωση πριν το στροβιλισμό του οξυγόνου εκ νέου.
Σύμφωνα με τον συγγραφέα μελέτης μολύβδου Lillian McCormick, υποψήφιο διδακτορικό στο Ωκεανογραφικό Ίδρυμα Scripps στο La Jolla της Καλιφόρνια, κάποια μορφή εξασθένισης της όρασης μπορεί να είναι καθημερινή πραγματικότητα για τα είδη αυτά, τα οποία μεταναστεύουν ανάμεσα στην επιφάνεια κορεσμένου οξυγόνου του ωκεανού και την υποξική του (χαμηλού οξυγόνου) κατά τη διάρκεια των ημερήσιων ρουτινών σίτισης. Και καθώς τα επίπεδα οξυγόνου του ωκεανού συνεχίζουν να πέφτουν σε όλο τον κόσμο, εν μέρει λόγω της κλιματικής αλλαγής, οι κίνδυνοι για αυτά τα πλάσματα θα μπορούσαν να ενταθούν.
"Ανησυχώ που η αλλαγή του κλίματος θα επιδεινώσει αυτό το ζήτημα", δήλωσε ο McCormick στο Live Science, "και ότι η όραση μπορεί να συμβεί πιο συχνά στη θάλασσα".
Να χτυπήσει ένα κεφαλόποδο στο μάτι
Για τη νέα μελέτη, η McCormick και η ομάδα της διερεύνησαν την καλαμάρια της αγοράς (Doryteuthis opalescens), δίχρονο χταπόδι (Octopus bimaculatus), καβούρι τόνου (Pleuroncodes planipes) και χαριτωμένα καβούρια (Metacarcinus gracilis). Αυτά τα είδη είναι όλα τοπικά στον Ειρηνικό Ωκεανό εκτός Νότιας Καλιφόρνιας και όλοι συμμετέχουν σε καθημερινή ρουτίνα καταδύσεων γνωστή ως κάθετη μετανάστευση. Τη νύχτα κολυμπούν κοντά στην επιφάνεια για να τρέφονται. με την ημέρα, κατεβαίνουν σε μεγαλύτερα βάθη για να κρυφτούν από τον ήλιο (και τα πεινασμένα αρπακτικά που φέρνουν).
Καθώς αυτά τα πλάσματα μεταναστεύουν πάνω και κάτω στη στήλη νερού, η διαθεσιμότητα οξυγόνου αλλάζει δραματικά. Ο ωκεανός είναι γεμάτος με οξυγόνο κοντά στην επιφάνεια, όπου συναντά αέρα και νερό και σημαντικά λιγότερο κορεσμένο με οξυγόνο σε απόσταση 50 μέτρων κάτω από την επιφάνεια, όπου πολλά καρκινοειδή και κεφαλόποδα κρύβονται κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Για να διαπιστωθεί εάν αυτές οι καθημερινές μεταβολές στο οξυγόνο επηρεάζουν την όραση των ζώων, η McCormick προσέθεσε μικρά ηλεκτρόδια στα μάτια καθενός από τις δοκιμαστικές προνύμφες, καμία από τις οποίες δεν μετρά περισσότερο από 0,15 ίντσες (4 χιλιοστά). Αυτά τα ηλεκτρόδια κατέγραψαν την ηλεκτρική δραστηριότητα σε κάθε μάτια της προνύμφης καθώς οι αμφιβληστροειδείς αντέδρασαν στο φως - «κάτι σαν ένα EKG, αλλά για τα μάτια σας αντί για την καρδιά σας», είπε ο McCormick.
Κάθε προνύμφη τοποθετήθηκε έπειτα σε δεξαμενή νερού και φτιάχτηκε για να κοιτάξει ένα έντονο φως, ενώ το επίπεδο οξυγόνου του νερού μειώθηκε σταθερά. Τα επίπεδα μειώθηκαν από τον κορεσμό του αέρα 100%, τα επίπεδα οξυγόνου που θα περίμενε κανείς στην επιφάνεια του ωκεανού, έως και 20% κορεσμό, που είναι χαμηλότερα από αυτά που βιώνουν σήμερα. Μετά από 30 λεπτά αυτής της συνθήκης χαμηλού οξυγόνου, τα επίπεδα οξυγόνου αυξήθηκαν πάλι στο 100%.
Ενώ κάθε ένα από τα τέσσερα είδη έδειξε μια ελαφρώς διαφορετική ανοχή, και τα τέσσερα έλαβαν ένα αξιοσημείωτο πλήγμα στην όραση όταν εκτέθηκαν στο περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου. Συνολικά, η δραστηριότητα αμφιβληστροειδούς κάθε προνύμφης μειώθηκε μεταξύ 60% και 100% σε συνθήκες χαμηλού οξυγόνου. Ορισμένα είδη, ιδιαίτερα τα καλαμάρια της αγοράς και τα καβούρια βράχου, αποδείχθηκαν τόσο ευαίσθητα που άρχισαν να χάνουν το όραμά τους μόλις οι ερευνητές άρχισαν να μειώνουν το οξυγόνο στη δεξαμενή.
"Μέχρι τη στιγμή που έφθασα τα χαμηλότερα επίπεδα οξυγόνου, αυτά τα ζώα ήταν σχεδόν τυφλά", δήλωσε ο McCormick.
Τα καλά νέα είναι ότι η απώλεια όρασης δεν ήταν μόνιμη. Μέσα σε περίπου μία ώρα από την επιστροφή σε ένα περιβάλλον πλήρους κορεσμένου οξυγόνου, όλες οι προνύμφες ανέκτησαν τουλάχιστον το 60% της όρασης τους, με κάποια είδη να αναπηδούν πίσω σε 100% λειτουργικότητα.
Τυφλοί στο νερό
Είναι πιθανό ότι επειδή ο Ειρηνικός αντιμετωπίζει φυσικά πολλές συνθήκες χαμηλού οξυγόνου κοντά στη Νότια Καλιφόρνια, αυτά τα εξαιρετικά ευαίσθητα είδη αντιμετωπίζουν καθημερινά κάποιες μορφές εξασθένησης της όρασης, δήλωσε ο McCormick. (Ωστόσο, χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να το ξέρουμε σίγουρα). Ας ελπίσουμε ότι ο McCormick πρόσθεσε ότι αυτά τα είδη κινδύνου αναπτύσσουν φυσικά συμπεριφορές αποφυγής έτσι ώστε να κολυμπήσουν σε τμήματα υψηλότερου οξυγόνου του ωκεανού όταν βυθίζεται σοβαρή εξασθένηση της όρασης.
Ωστόσο, δήλωσε ο McCormick, η ταχεία αποξυγόνωση που προκαλείται από την αλλαγή του κλίματος θα μπορούσε να δυσκολέψει την προσαρμογή αυτών των ειδών. Σύμφωνα με μια μελέτη του 2017 στο περιοδικό Nature, τα συνολικά επίπεδα οξυγόνου του ωκεανού μειώθηκαν κατά 2% παγκοσμίως τα τελευταία 50 χρόνια και αναμένεται να μειωθούν έως και κατά 7% έως το έτος 2100. Η αλλαγή του κλίματος αποτελεί σημαντικό παράγοντα απώλειες, η μελέτη της Φύσης διαπίστωσε, ειδικά στα ανώτερα τμήματα του ωκεανού, όπου οι προνύμφες McCromick που μελετήθηκαν τείνουν να περνούν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους.
Αυτή η αποξυγόνωση που προκαλείται από την αύξηση της θερμοκρασίας - σε συνδυασμό με φυσικές δυνάμεις όπως τα μοντέλα κυκλοφορίας ανέμου και νερού που καθιστούν ασύμμετρα τα επίπεδα επιφάνειας οξυγόνου στην περιοχή - θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πιο ευάλωτα πλάσματα να χάσουν το όραμά τους όταν το χρειάζονται περισσότερο. Τα ζώα που βρίσκονται σε κίνδυνο θα μπορούσαν να γίνουν λιγότερο αποτελεσματικά στο κυνήγι τροφίμων κοντά στην επιφάνεια και ίσως να χάσουν τα βαθιά σημάδια των θηρευτών στη μέση τους, δήλωσε ο McCormick. Είναι μια ζοφερή πιθανότητα - ωστόσο, χρειάζεται περισσότερη έρευνα για τον προσδιορισμό της ποσότητας της απώλειας όρασης που σχετίζεται με το οξυγόνο που πραγματικά χρειάζεται πριν αυτά τα πλάσματα κάνουν δυνητικά επιβλαβή λάθη.
"Εάν βγάλω τους φακούς επαφής μου στο σπίτι και περπατώ γύρω μου, θα μπορούσα να σκίσω το δάχτυλο του ποδιού μου, αλλά θα περάσω", είπε ο McCormick. "Η επόμενη ερώτηση είναι, πόσο η βλάβη του αμφιβληστροειδούς ισοδυναμεί με μια αλλαγή στην οπτική συμπεριφορά;"
Σημείωση του συντάκτη: Αυτή η ιστορία ενημερώθηκε για να διορθώσει τη μέτρηση των προνυμφών. Είναι μικρότερες από 0,15 ίντσες και όχι 1,5 ίντσες. Η ιστορία ενημερώθηκε επίσης για να σημειωθεί ότι τα θαλάσσια ασπόνδυλα τυπικά δεν έχουν 20% κορεσμό οξυγόνου στο κανονικό τους περιβάλλον.
