Ju mer koldioxid människor pumpar in i jordens atmosfär och värmer upp planeten, desto mer koldioxid och värme glider ut i haven. Varmare och surare vatten tunnar ut skalen på ostron. Men de är inte de enda havsbor som står inför oönskade renoveringar av hemmet. Allt med ett skal är i fara. Så det kan också vara vissa fiskar. En ny studie visar att när havsvattnet blir surare, stelnar skelettet av en fisk som kallas den lilla skridsko på vissa ställen – och blir böjligare på andra. Det kan göra att den här fisken är bättre byggd för att gå än att simma.
Förklarare: Global uppvärmning och växthuseffekten
Förbränning av fossila bränslen, såsom olja och kol, släpper ut koldioxid eller CO
2
. I luften fungerar denna och andra växthusgaser som en tröja, fångar värme och höjer temperaturen nära ytan runt jordklotet.
Haven absorberar även CO2. Och där kombineras det med en molekyl som kallas kalciumkarbonat. Detta producerar en ny molekyl, bikarbonat. Reaktionen lämnar kalcium- och väteatomer strängade. Dessa fria väteatomer fungerar som en syra för att sänka havets pH.
Denna havsförsurning påverkar starkt organismer som gör skal av kalciumkarbonat, såsom ostron och hummer. Fiskar har ett inbyggt system för att hantera förändringar i havets pH. Ryggradsdjur – djur med ryggrad – tenderar att hålla blodets pH-nivåer under strikt kontroll, säger Sean Bignami. Han är marinbiolog vid Concordia University i Irvine, Kalifornien. Dessa djur, konstaterar han, “kan inte överleva med mycket variation .” För att förhindra att deras blod-pH ändras måste fiskar vara pH-mikrohanterare.
Förklarare: Havsförsurning
Om en fisks blod blir för surt, extraherar den en molekyl, kalciumfosfat, från sin mat. (Detta är en kalciumatom bunden till en fosfatgrupp: en fosforatom och fyra syreatomer.) Fosfatet är alkaliskt. Och detta tenderar att neutralisera pH i fiskens blod. Fiskar är så bra på detta att de kan anpassa sig till sura vatten på bara några timmar.
? Detta är en CT-bild av en liten skridsko. Närbilderna till höger visar brosket i dess skelett.
V. Di Santo/Proceedings of the Royal Society B 2019
Valentina Di Santo är en fysiolog — någon som studerar hur levande organismer fungerar. Hon arbetar vid Harvard University i Cambridge, Massachusetts. Många fysiologer hade antagit att fiskar lätt kunde hantera varmare, surare vatten. Men hon var inte säker. Så hon inledde studier med små skridskor.
Nära släkt med rockor och hajar, skridskor är formade som runda, platta skivor med spetsiga svansar. (“De är så söta!” säger Di Santo – “väldigt sociala. Och de vänjer sig vid dig och gillar att bli kittlade.”)
Små skridskor växer till cirka 50 centimeter (20) tum). Precis som hajar har de faktiskt inga ben. Istället är deras skelett gjorda av brosk, som den starka bindväven i din näsa. Detta brosk är omgivet av ett yttre lager av små, kalciumfyllda plattor som kallas tesserae (TESS-er-ay ).
Di Santo ville undersöka kalciumet i dessa tesser. Hon använde en skanningsteknik som kallas datortomografi, eller CT. Tesserae sticker ut fint på datortomografin. Detta gjorde att De Santo kunde se hur de förändrades över tiden.
Forskare säger: Datortomografi
Små skridskor lägger platta, rektangulära ägg i ett läderhölje, ibland kallat en “sjöjungfrus handväska”. Di Santo samlade 40 ägg och utsatte några för normalt havsvatten. Andra fick varmare och surare havsvatten — vad forskare förutspår att haven kan se ut år 2100 om människor fortsätter att pumpa CO
2 in i luft. Hela tiden skannade Di Santo dem regelbundet med en CT-skanner. Deras läderbeklädnader gjorde att hon kunde hålla ett öga på skridskornas skelett när de utvecklades.
Smala skridskor, högre insatser
Glidskor från ägg som växte och kläcktes i varmare, surare vatten blev bredare och plattare vuxna än kläckningar som fötts upp i normalt vatten. Käkarna på skridskor som höjdes i det mer försurade vattnet blev segare, med mer härdade tesseror. Deras vingar var dock mer flexibla. Di Santo publicerade sina resultat 9 januari i Proceedings of the Royal Society B.
Detta är äggfodralet till en liten skridsko, ibland kallad “sjöjungfruns handväska.”
Invertzoo/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
En plattare skridsko är inte en bättre skridsko. “De är smala”, och det är dåligt, konstaterar Di Santo. Dessutom tillägger hon, “De behöver äta mer vid höga temperaturer.” Och extra mellanmål kommer med en potentiell kostnad. “Att äta mer innebär att utforska miljön oftare och att bli mer utsatt för [predators].”
Skelettens nya skelett kan också förändra hur de beter sig, misstänker hon. Små skridskor använder delar av sina käkar för att “gå” längs havsbotten. En styvare käke med mer kalcium skulle kunna göra dem till bättre vandrare. Och ett tyngre skelett med mer kalcium skulle också kunna hålla dem på havsbotten oftare, konstaterar hon, eftersom det skulle ta mer energi att lyfta av.
Och skridskor som höjs i varmt, surt vatten kanske måste använda mer energi för att hålla sina extra böjiga vingar stela när de simmade. Di Santo oroar sig för att denna extra ansträngning kan innebära att skridskor “sannolikt inte kommer att klara sig bra under framtida förhållanden.”
Tidigare studier hade tittat på hur havsförsurning kan påverka skelettegenskaper hos fiskar med ben, Bignami-anteckningar och “hittade inte mycket.” Men CT-skanningarna som Di Santo använde gav henne mycket mer information än de metoder som användes i de andra studierna.
Effekterna hon såg, som lite hårdare käkar och mjukare fenor, är små, Bigmani medger. Men “de kan bli ganska meningsfulla när du lägger små effekter på varandra.” Tillsammans med fiske, förlust av livsmiljöer eller andra stressfaktorer kan havets pH-förändringar bryta en skridsko.
Leave a Reply