Превращение частиц света в визуальную информацию — тяжелая работа, и многие организмы полагаются именно на кислород, чтобы ее выполнить. Согласно недавнему исследованию Института океанографии им. Скриппса в Ла-Холье (Калифорния), количество кислорода, доступного морским беспозвоночным, таким как кальмары, крабы и осьминоги, может быть гораздо важнее для их зрения, чем считалось ранее.
Ученые наблюдали значительное снижение активности сетчатки у четырех видов морских животных (двух крабов, осьминога и кальмара), когда они подвергались воздействию среды с пониженным содержанием кислорода в течение всего лишь 30 минут. Для некоторых видов даже незначительное падение уровня кислорода приводило к немедленной потере зрения, прежде чем уровень кислорода снова приходил в норму.
В чем проблема?
Доктор Лилиан Маккормик из Института океанографии им. Скриппса в Ла-Холье (Калифорния) и ее команда изучали прибрежного кальмара (Doryteuthis opalescens), калифорнийского осьминога с двумя пятнами (Octopus bimaculatus), краба тунца (Pleuroncodes planipes) и каменного краба (Metacarcinus gracilis). Все эти виды обитают в Тихом океане недалеко от Южной Калифорнии и участвуют в ежедневных погружениях, известных как вертикальная миграция. Ночью они плавают у поверхности, чтобы питаться, а днем — спускаются на большие глубины, чтобы спрятаться от солнца и хищников.
Фото: Shutterstock
Когда эти существа мигрируют вверх и вниз по толще воды, доступность кислорода резко меняется. Океан изобилует кислородом у поверхности и значительно менее насыщен им на глубине 50 метров, где многие ракообразные и головоногие прячутся в течение дня. Во время этих миграций животные и так регулярно сталкиваются с нарушениями зрения. А поскольку уровень кислорода в океане продолжает падать, отчасти из-за изменения климата, риски для этих существ могут усилиться.
Как проходило исследование?
Чтобы выяснить, влияют ли эти ежедневные колебания кислорода на зрение животных, Маккормик прикрепила маленькие электроды к глазам каждого из подопытных животных. Размеры электродов не превышали 4 миллиметра. Они регистрировали электрическую активность в глазах каждого животного, когда его сетчатки реагировали на свет.
Затем каждое животное помещали в резервуар с водой и заставляли смотреть на яркий свет, в то время как уровень кислорода в воде неуклонно снижался. Уровни кислорода в воде упали со 100% (как на поверхности океана) до примерно 20%. Этот процент ниже, чем уровень кислорода на 50-метровой глубине, где обычно проводят день животные. Спустя 30 минут уровни кислорода были снова повышены до 100%.
Что показало исследование?
Зрение всех животных сильно пострадало от воздействия среды с низким содержанием кислорода. В целом, активность сетчатки каждого морского обитателя упала в некоторых случаях на 60, а в других — даже на 100 процентов. Прибрежный кальмар и каменный краб, оказались настолько чувствительными, что теряли зрение, как только исследователи начинали уменьшать содержание кислорода в аквариуме.
Хорошая новость заключается в том, что потеря зрения не была постоянной. В течение примерно часа после возвращения в насыщенную кислородом среду все животные восстановили, по крайней мере, 60% своего зрения, а некоторые виды вернулись к 100% функциональности.
Фото: Shutterstock
Однако, по словам Маккормик, быстрая дезоксигенация, вызванная изменением климата, может затруднить адаптацию этих видов. Согласно исследованию, опубликованному в 2017 году в журнале «Nature», общий уровень кислорода в океане за последние 50 лет снизился на 2% и, согласно прогнозам, сократится еще на 7% к 2100 году.
Исследование обнаружило, что изменение климата играет значительную роль в этих потерях, особенно в верхних частях океана, где животные, которых изучала Маккормик, проводят большую часть своей жизни.
Эта вызванная потеплением дезоксигенация в сочетании с ветром и водной циркуляцией делает околоповерхностные уровни кислорода нестабильными. Из-за этого уязвимые существа будут терять зрение, когда они нуждаются в нем больше всего. Животные из группы риска могут стать менее эффективными в поисках пищи вблизи поверхности и пропустить едва различимые признаки приближения хищников.
По материалам Live Science
Читайте также:
На британский пляж выбросились осьминоги
Морские животные исчезают вдвое быстрее, чем наземные виды
В США из-за аномальных морозов замерзают акулы
