Chemia oceanu się zmienia. Większość dyskusji na temat zmian klimatu koncentruje się na cieple powietrza, ale około jedna czwarta dwutlenku węgla uwalnianego do atmosfery rozpuszcza się w oceanie. Rozpuszczony dwutlenek węgla sprawia, że woda morska staje się bardziej kwaśna - proces ten nazywa się zakwaszaniem oceanów - a jego skutki już zaobserwowano: skorupy motyli morskich, zwane również pteropodami, zaczęły się rozpuszczać na Antarktydzie.
Małe motyle morskie są spokrewnione ze ślimakami, ale używają mięśniowej stopy do pływania w wodzie zamiast pełzania po powierzchni. Wiele gatunków ma cienkie, twarde skorupy wykonane z węglanu wapnia, które są szczególnie wrażliwe na zmiany kwasowości oceanu. Ich wrażliwość i kosmopolityczny charakter czynią z nich pociągającą grupę badawczą dla naukowców, którzy chcą lepiej zrozumieć, w jaki sposób zakwaszenie wpłynie na organizmy oceaniczne. Ale niektóre gatunki pteropod dobrze sobie radzą w bardziej kwaśnej wodzie, podczas gdy inne mają muszle, które szybko się rozpuszczają. Dlaczego więc niektóre gatunki giną, a inne kwitną?
Trudno odpowiedzieć na pytanie, kiedy naukowcy z trudem potrafią odróżnić gatunki pteropodów od siebie. Pokazany tutaj pteropod w kształcie stożka jest w grupie łuskanych motyli morskich zwanych thecosomes, z greckiego „zamkniętego ciała”. Istnieją dwie inne grupy: pseudotoskosy mają galaretowate skorupy, a gymnosomy („nagie ciało”) nie mają w ogóle. W tych grupach trudno jest powiedzieć, kto jest kim, szczególnie gdy polegasz tylko na wyglądzie. Naukowcy z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian wykorzystują genetykę, aby odkryć różnice między gatunkami.
Wysiłek ten kieruje zoolog Karen Osborn, która ma prawdziwy talent do fotografii: na studiach walczyła o to, czy zająć się sztuką czy nauką. Po zebraniu żywych zwierząt podczas nurkowania z akwalungiem w otwartym oceanie, zabiera je z powrotem na statek badawczy i fotografuje każde w płytkim zbiorniku z czystą wodą za pomocą aparatu Canon 5D z obiektywem 65 mm, używając trzech do czterech błysków, aby uchwycić kolory przeźroczyste stworzenia. Fotografie mają naukowe zastosowanie - do rejestrowania nigdy wcześniej nie zarejestrowanych zdjęć żywych zwierząt - i do „zainspirowania zainteresowania tymi dziwnymi, dzikimi zwierzętami”, powiedziała. Wszystkie te zdjęcia zostały wykonane na Oceanie Spokojnym u wybrzeży Meksyku i Kalifornii.
Ten gymnosom (Pneumodermopsis sp.) Wyciąga łuskane pteropods ze skorup za pomocą zestawu przyssawek. (© Karen Osborn) Chociaż motyle morskie w grupie gymnosome, jak ta powyżej, nie mają skorup i dlatego nie są podatne na niebezpieczeństwo zakwaszenia oceanów, cała ich dieta składa się z łuskanych skrzydlatych. Jeśli CO2 w atmosferze nadal rośnie z powodu spalania paliw kopalnych, a z kolei ocean staje się bardziej kwaśny, ich źródło ofiary może zniknąć - pośrednio zagrażając tym oszałamiającym drapieżnikom oraz wszystkim rybom, kałamarnicom i innym zwierzętom, które żywią się gymnosomami.
Cavolinia uncinata (© Karen Osborn) Przez lata motyle morskie były zbierane wyłącznie przez sieć. Po zebraniu w ten sposób zwierzęta (takie jak Cavolinia uncinata powyżej) chowają swoje mięsiste „skrzydła” i ciała w skorupy wielkości ołówka-gumki, które często łamią się podczas tego procesu. Następnie naukowcy upuszczają zebrane pteropods do małych słoików z alkoholem w celu konserwacji, co powoduje, że miękkie części skurczą się, pozostawiając po prostu skorupę. Naukowcy próbują posortować motyle morskie na gatunki, porównując same skorupy, ale nie widząc całych zwierząt, mogą przegapić pełną różnorodność pteropods.
Może to być ten sam gatunek, co poprzedni motyl morski (Cavolinia uncinata), lub może to być inny gatunek, który pozostawał niezauważony przez dziesięciolecia. (© Karen Osborn) Niedawno naukowcy, tacy jak Osborn i Smithsonian, badaczka Stephanie Bush, zaczęli ręcznie zbierać okazy podczas nurkowania na otwartym morzu. To nurkowanie w niebieskiej wodzie pozwala jej zbierać i fotografować delikatne organizmy. Gdy ona i jej koledzy obserwują żywe organizmy bardziej szczegółowo, zdają sobie sprawę, że zwierzęta, które uważali za te same gatunki, w rzeczywistości mogą nie być! Ten łuskany pteropod ( Cavolinia uncinata) jest uważany za ten sam gatunek co ten na poprzednim zdjęciu. Ponieważ ich mięsiste części wyglądają tak odmiennie, Bush analizuje kod genetyczny każdego okazu, aby ustalić, czy naprawdę są tego samego gatunku.
Masa jaj Cavolinia uncinata (© Karen Osborn) Ten ciąg jaj wystrzelił z Cavolinia uncinata, gdy obserwowano go pod mikroskopem. Jajka są połączone ze sobą galaretowatą masą i gdyby nie były samowystarczalne w szalce Petriego, unosiłyby się w wodzie do momentu pojawienia się nowych pteropodów jako larw. Ich metody rozmnażania nie są dobrze zbadane, ale wiemy, że płetwy zaczynają się jako samce, a kiedy osiągną pewien rozmiar, przestawiają się na samice. Ten system seksualny, znany jako sekwencyjny hermafrodytyzm, może poprawić rozmnażanie, ponieważ większe samice mogą produkować więcej jaj.
W Arktyce ten pteropod (Limacina helicina) może tworzyć połowę zooplanktonu pływającego w słupie wody. (© Karen Osborn) Ten pteropod ( Limacina helicina ) został pobity przez przeciągnięcie przez sieć trałową : widać złamane krawędzie jego skorupy. Obfity gatunek o czarnym miąższu, każdy z tych motyli morskich jest wielkości dużego ziarna piasku. W pewnych warunkach „kwitną”, a gdy ryby jedzą ich zbyt wiele, czarny kolor pteropod zabarwia jelito ryby na czarno.
Skorupa Clio recurva to idealny pas do lądowania dla kolonii hydroidów. (© Karen Osborn) Wewnątrz tej skorupy znajduje się nie tylko pteropod ( Clio recurva ), ale na zewnątrz znajduje się kolonia hydroidów - małych różowych, podobnych do kwiatów zwierząt połączonych przezroczystą rurką na całej skorupie. Hydroidy, małe drapieżne zwierzęta związane z meduzami, muszą przyczepić się do powierzchni na środku oceanu, aby zbudować swoją kolonię, a maleńka skorupa Clio jest idealnym miejscem lądowania. Chociaż jest to dobre siedlisko dla hydroidów, ta skorupa prawdopodobnie zapewnia mniej niż idealną ochronę pteropodom: otwór jest tak duży, że dobrze wyposażony drapieżnik, taki jak większe pteropode bez skorup, może po prostu sięgnąć i go wyciągnąć. „Chciałbym osobiście lepszy dom” - mówi Osborn.
Kiedyś sądzono, że Clione limacina znaleziono w Antarktydzie i Arktyce, ale prawdopodobnie są to dwa odrębne gatunki. (© Karen Osborn) Gymnosomy są pteropodami pozbawionymi skorup i mają dietę prawie w całości złożoną z pteropod skorup. Gatunek ten ( Clione limacina ), żywi się wyłącznie Limacina helicina (pteropod o czarnym ciele kilka ślizgaczy wstecz). Chwytają łuskanego krewnego sześcioma ramionami przypominającymi macki, a następnie za pomocą szczęk chwytających wysysają posiłek ze skorupy.
Ten post został napisany przez Emily Frost i Hannah Waters. Dowiedz się więcej o oceanie z Smithsonian's Ocean Portal.
