Kraken erblinden möglicherweise, wenn der Klimawandel Sauerstoff aus dem Ozean saugt


Lichtteilchen in visuelle Informationen umzuwandeln ist harte Arbeit, und Ihr Körper ist auf Sauerstoff angewiesen, um die Arbeit zu erledigen. Dies gilt unabhängig davon, ob Sie das Land mit zwei Gliedern durchstreifen oder mit acht Gliedern durch das Meer schwimmen.

Einer kürzlich im Journal of Experimental Biology veröffentlichten Studie zufolge ist die Sauerstoffmenge, die wirbellosen Meerestieren wie Tintenfischen, Krabben und Tintenfischen zur Verfügung steht, für ihre Sicht weitaus wichtiger als bisher angenommen. In der am 24. April online veröffentlichten Studie konnten die Forscher einen signifikanten Rückgang der Netzhautaktivität bei vier Arten von Meereslarven (zwei Krabben, ein Oktopus und ein Tintenfisch) feststellen, wenn die Tiere nur 30 Minuten lang einer sauerstoffreduzierten Umgebung ausgesetzt waren. [8 Crazy Facts About Octopuses]

Bei einigen Arten führte sogar ein winziger Abfall des Sauerstoffgehalts zu einem fast sofortigen Sehverlust, der schließlich fast zur völligen Erblindung führte, bevor der Sauerstoff wieder hochgekurbelt wurde.

Laut Lillian McCormick, einer Doktorandin an der Scripps Institution of Oceanography in La Jolla, Kalifornien, ist eine Form der Sehbehinderung für diese Arten, die zwischen der stark sauerstoffgesättigten Oberfläche des Ozeans und seiner hypoxischen Oberfläche wandern, möglicherweise eine alltägliche Realität (sauerstoffarmen) Tiefen während ihrer täglichen Fütterungsroutine. Und da der Sauerstoffgehalt der Ozeane weltweit weiter sinkt, was zum Teil auf den Klimawandel zurückzuführen ist, könnten sich die Risiken für diese Tiere verschärfen.

"Ich bin besorgt, dass der Klimawandel dieses Problem verschlimmern wird", sagte McCormick gegenüber Live Science, "und dass Sehbehinderungen im Meer häufiger auftreten könnten."

Für die neue Studie untersuchten McCormick und ihr Team den Marktkalmar (Doryteuthis opalescens), Zwei-Punkt-Krake (Octopus bimaculatus), Thunfischkrabbe (Pleuroncodes Planipes) und anmutige Felsenkrabbe (Metacarcinus gracilis). Diese Arten sind alle im Pazifischen Ozean vor Südkalifornien beheimatet und nehmen an einer täglichen Tauchroutine teil, die als vertikale Wanderung bekannt ist. Nachts schwimmen sie in der Nähe der Oberfläche, um sich zu ernähren. Tagsüber steigen sie in größere Tiefen hinab, um sich vor der Sonne (und den hungrigen Raubtieren, die sie mit sich bringen) zu verstecken.

Während diese Kreaturen die Wassersäule hoch und runter wandern, ändert sich die Sauerstoffverfügbarkeit dramatisch. Der Ozean ist in der Nähe der Oberfläche, wo sich Luft und Wasser treffen, mit Sauerstoff angefüllt und in 50 Metern Tiefe, wo sich tagsüber viele Krebstiere und Kopffüßer verstecken, deutlich weniger mit Sauerstoff gesättigt. [No, Octopuses Don’t Come from Outer Space]

Um herauszufinden, ob diese täglichen Sauerstoffschwankungen das Sehvermögen der Tiere beeinträchtigen, brachte McCormick kleine Elektroden an den Augen jeder ihrer Testlarven an, von denen keine länger als 4 Millimeter war. Diese Elektroden zeichneten die elektrische Aktivität in den Augen jeder Larve auf, während die Netzhaut auf Licht reagierte – "Art wie ein EKG [electrocardiogram], aber für deine Augen statt für dein Herz ", sagte McCormick.

Jede Larve wurde dann in einen Wassertank gegeben und dazu gebracht, ein helles Licht zu betrachten, während der Sauerstoffgehalt des Wassers stetig verringert wurde. Die Werte sanken von 100% Luftsättigung, dem erwarteten Sauerstoffgehalt an der Oberfläche des Ozeans, auf etwa 20%, der in den niedrigsten Tiefen der vertikalen Wanderung eines Wirbellosen zu finden war. Nach 30 Minuten dieses sauerstoffarmen Zustands waren die Sauerstoffgehalte wieder auf 100% erhöht.

Während jede der vier Arten eine leicht unterschiedliche Verträglichkeit aufwies, erlitten alle vier einen deutlichen Schlag für das Sehen, wenn sie der sauerstoffarmen Umgebung ausgesetzt waren. Insgesamt sank die Netzhautaktivität jeder Larve unter sauerstoffarmen Bedingungen zwischen 60% und 100%. Einige Arten, insbesondere der Marktkalmar und die Felsenkrabbe, erwiesen sich als so empfindlich, dass sie ihr Sehvermögen verloren, sobald die Forscher begannen, den Sauerstoff im Tank zu verringern.

"Als ich den niedrigsten Sauerstoffgehalt erreichte, waren diese Tiere fast erblindet", sagte McCormick.

Die gute Nachricht ist, dass der Sehverlust nicht dauerhaft war. Innerhalb einer Stunde nach Rückkehr in eine vollständig gesättigte Sauerstoffumgebung erlangten alle Larven mindestens 60% ihres Sehvermögens zurück, wobei einige Arten wieder zu 100% funktionsfähig wurden.

Es ist wahrscheinlich, dass diese hochsensiblen Arten jeden Tag mit irgendeiner Form von Sehbehinderung zu kämpfen haben, sagte McCormick, da der Pazifik in der Nähe von Südkalifornien von Natur aus viele sauerstoffarme Bedingungen hat. (Es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um dies mit Sicherheit zu wissen.) Diese Beeinträchtigung ist unter schlechten Lichtverhältnissen und in tieferen Tiefen möglicherweise nicht von Bedeutung, könnte jedoch Kreaturen überraschen, wenn die Sauerstoffverhältnisse näher an der Oberfläche liegen. McCormick fügte hinzu, dass diese gefährdeten Arten von Natur aus Vermeidungsverhalten entwickeln, sodass sie in sauerstoffreichere Teile des Ozeans schwimmen, wenn schwere Sehstörungen auftreten.

McCormick sagte jedoch, dass eine rasche Desoxygenierung durch den Klimawandel die Anpassung dieser Arten erschweren könnte. Laut einer Studie aus dem Jahr 2017 in der Fachzeitschrift Nature ist der Gesamtsauerstoffgehalt der Ozeane in den letzten 50 Jahren weltweit um 2% gesunken. Bis zum Jahr 2100 wird ein Rückgang von bis zu 7% prognostiziert Verluste, fand die Naturstudie vor allem in den oberen Teilen des Ozeans, wo die untersuchten Larven McCromick den größten Teil ihres Lebens verbringen.

Diese durch Erwärmung ausgelöste Sauerstoffentfernung kann in Verbindung mit natürlichen Kräften wie Wind- und Wasserzirkulationsmustern, die die Sauerstoffkonzentration an der Oberfläche in der Region uneinheitlich machen, dazu führen, dass verwundbarere Lebewesen ihr Sehvermögen verlieren, wenn sie es am dringendsten benötigen. Gefährdete Tiere könnten weniger effektiv bei der Nahrungssuche in der Nähe der Oberfläche sein und könnten subtile Anzeichen von Raubtieren in ihrer Mitte vermissen, sagte McCormick. Es ist eine grimmige Möglichkeit – es sind jedoch noch weitere Untersuchungen erforderlich, um die Menge an sauerstoffbedingtem Sehverlust zu bestimmen, die tatsächlich erforderlich ist, bevor diese Kreaturen potenziell schädliche Fehler machen.

"Wenn ich zu Hause meine Kontaktlinsen herausnehme und herumlaufe, kann ich mir den Zeh stechen, aber ich komme zurecht", sagte McCormick. "Die nächste Frage ist, inwieweit eine Beeinträchtigung der Netzhaut einer Veränderung des Sehverhaltens gleichkommt."

Ursprünglich veröffentlicht am Live-Wissenschaft.