הבסיס לחיים מימיים יכול להסתגל במהירות להתחממות כדור הארץ

הבסיס לחיים מימיים יכול להסתגל במהירות להתחממות כדור הארץ
הבסיס לחיים מימיים יכול להסתגל במהירות להתחממות כדור הארץ
Anonim

יצורים מיקרוסקופיים חשובים שמייצרים מחצית מהחמצן באטמוספרה יכולים להסתגל במהירות להתחממות כדור הארץ, כך עולה ממחקר חדש.

פיטופלנקטון, המשמש גם כאספקת מזון חיונית לדגים, יכול להגביר את הקצב שבו הם קולטים פחמן דו חמצני ומשחררים חמצן בעודם בטמפרטורות מים חמות יותר, מראה ניסוי ארוך טווח.

ניטור של מין אחד, אצה ירוקה, Chlamydomonas reinhardtii, לאחר עשר שנים שבהן שהות במים בטמפרטורה גבוהה יותר מראה שהם מסתגלים במהירות כך שהם עדיין מסוגלים לבצע פוטוסינתזה יותר ממה שהם נושמים.

פיטופלנקטון משתמש בכלורופיל כדי ללכוד את אור השמש, ובפוטוסינתזה כדי להפוך אותו לאנרגיה כימית. משמעות הדבר היא שהם קריטיים להפחתת פחמן דו חמצני באטמוספרה ולמתן מזון לחיים מימיים.

חשוב לדעת כיצד האורגניזמים הזעירים הללו - שאינם נראים לעין בלתי מזוינת - מגיבים לשינויי האקלים בטווח הארוך. מומחים העלו תחזיות שלשינוי האקלים הזה יהיו השפעות שליליות על פיטופלנקטון. אבל מחקר חדש מראה שאצות ירוקות יכולות להסתגל לטמפרטורות מים חמות יותר. הם הופכים תחרותיים יותר ומגדילים את הכמות שהם מסוגלים לעשות פוטוסינתזה.

אצות שנבדקו על ידי מדענים שחיו במים חמים יותר הפכו לכושר ותחרותי יותר, והוכיחו שהיצורים הזעירים האלה מסתגלים היטב לשינויי האקלים. זה מצביע על כך שהמין הזה יכול להמשיך להיות מקור מזון בשפע לחיים מימיים גם אם הטמפרטורות יעלו.

מחקרים קודמים שביקשו לענות על שאלה זו נערכו רק במעבדות במקום לבדוק כיצד הגיב פיטופלנקטון לתנאים אמיתיים.לעומת זאת מחקר זה, שרץ עד כה כבר עשר שנים, אפשר לחוקרים לבחון כיצד האצות הירוקות מסתדרות בסביבתן הטבעית, שבה הן חשופות לסביבה מורכבת יותר, ולמתחרים.

מדענים מאוניברסיטת אקסטר, שעובדים עם עמיתים מאימפריאל קולג' ומקווין מרי, אוניברסיטת לונדון, עקבו במשך עשור אחר עשרה מכלים בבית לפיטופלנקטון עם מים מתוקים מחוממים לארבע מעלות צלזיוס מעל טמפרטורת הסביבה. זה הקצב שבו האקלים שלנו יתחמם עד סוף המאה. הטמפרטורות של עשרה טנקים אחרים נשמרו בטמפרטורות רגילות. כל המיכלים הוחזקו מחוץ למעבדת הנהרות של האגודה הביולוגית של מים מתוקים בדורסט. כל עשרים המיכלים אוכלסו באותם סוגים ופרופורציה של פיטופלנקטון מים מתוקים, זואופלנקטון, חסרי חוליות וצמחים שונים. במעבדה בדקו מדענים עד כמה האצות יכולות לעשות פוטוסינתזה, באיזו מהירות הן גדלות, ועד כמה הן התחרו על אורגניזמים מהבריכות הסביבה.

הסופרת הראשית ד"ר אליסה שאום אמרה: "פיטופלנקטון אולי קטן מבחינה מיקרוסקופית, אבל הם חיוניים לכל החיים במים. הם מספקים מזון לזואופלנקטון, שאותו אוכלים דגים לאחר מכן. מערכות אקולוגיות מימיות מייצרות את החמצן בכל נשימה שנייה אנחנו לוקחים, ואחראים ליכולת של האוקיינוסים כשקע לפחמן דו חמצני.

"מחקר אחר העלה כי טמפרטורות מוגברות עלולות להוות בעיות עבור סוגים מסוימים של פיטופלנקטון. אבל הראינו שאצות מסתגלות מהר מאוד ושהמנגנון העומד בבסיס התגובה האבולוציונית שלהן קשור לשיעורים גבוהים יותר של פוטוסינתזה - הן יכולות לייצר יותר אנרגיה, ומתעלים אותה לקצבי צמיחה מהירים יותר ויכולת טובה יותר לתחרות עם אצות אחרות. הן מתחלקות פעם ביום וחיות באוכלוסיות גדולות של אלפי תאים למיליליטר מים. המשמעות היא ששינויים אבולוציוניים נעשים באמצעות כמה מאות של דורות בתוך כמה שנים.

"חשוב להכיר בכך ששינויי אקלים הם איום רציני על מערכות אקולוגיות מימיות.למרות שהאצות הירוקות שנבדקו במחקר שלנו מתמודדות היטב עם טמפרטורה מוגברת, ועשויות להיות מסוגלות לקיים אוכלוסיות של אורגניזמים שאוכלים אותן, איננו יודעים עדיין מה יקרה לקבוצות אחרות של אצות, והאם הן יסתגלו או לא. אותם מנגנונים."

נושא פופולרי