Изменение климата ухудшит зрение осьминогов

Изменение климата приводит к нагреву не только воздуха, но и океана, в результате чего обитающие в нем организмы сталкиваются с тепловым стрессом и оксидативным.

Эксперименты, проведенные учеными с молодыми особями Octopus berrima, вылупившимися при разных температурах, показали, что при повышенной температуре снижается экспрессия белков, ответственных за прозрачность хрусталика и преломление света в нем. Эти выводы опубликованы в журнале Global Change Biology.

Тепловой стресс и оксидативный стресс, вызванные изменением климата, могут серьезно повлиять на жизнь морских организмов, включая осьминогов. Наблюдения ученых подчеркивают важность изучения адаптационных механизмов живых существ к изменяющимся условиям окружающей среды. Понимание того, как организмы реагируют на климатические изменения, поможет разработать стратегии сохранения биоразнообразия и устойчивости экосистем океана.

Проблема адаптации морских организмов к изменяющимся условиям окружающей среды становится все более актуальной в свете изменения климата. Поскольку условия в морях по сравнению с сушей достаточно стабильны, большая часть этих организмов - стенобионты, специализированные на жизнь в узком диапазоне факторов окружающей среды. Они могут выживать только в стабильном и узком диапазоне изменения температуры, давления, солености и количества растворенного кислорода. Рост температуры даже на доли градуса может оказаться для них губительным, особенно на ранних стадиях жизненного цикла.

Механизм реакции организмов на тепловой стресс во многом опирается на индукцию белков теплового шока. Для полного понимания того, как изменение климата повлияет на эмбрионов морских обитателей, необходимы протеомные исследования. Такие исследования позволят выявить изменения в белковых составах, которые могут помочь организмам адаптироваться к новым условиям и выживать в меняющейся среде.

Исследование, проведенное учеными из Университета Аделаиды под руководством Зои Даблдэй и Бронвин Гилландерс, посвящено изучению влияния потепления на молодь осьминогов Octopus berrima. Для этого был проведен лабораторный эксперимент, в ходе которого девять самок осьминогов были помещены в аквариумы с проточной морской водой. После откладывания яиц их разделили на три равные группы с разными температурными условиями.

В первой группе осьминоги содержались при температуре 19,3±0,6 градуса Цельсия (контроль, n = 133), во второй группе — при температуре 22±0,1 градуса (имитация текущих условий в океане, n = 123), а в третьей — при температуре 24,6±0,2 градуса (прогнозируемая температура в будущем, n = 27). Результаты эксперимента позволили ученым сделать выводы о том, как изменение температуры влияет на развитие и выживаемость молоди осьминогов.

Интересно, что исследование показало, что при более высоких температурах молодь осьминогов развивалась медленнее и имела более низкий уровень выживаемости. Эти данные подчеркивают важность изучения влияния климатических изменений на морскую фауну и флору для разработки эффективных мер по сохранению биоразнообразия океанов.

Перед проведением протеомного анализа молодых особей, исследователи обратили внимание на результаты, полученные до этого момента. Оказалось, что в первой и второй группах вылупилось почти все яйца, в то время как в третьей группе из двух кладок ни один эмбрион не вылупился, а из последней кладки лишь 43 процента эмбрионов дожили до вылупления.

До вылупления потомства самки активно ухаживали за кладками, обеспечивая оптимальные условия для развития. Через сутки после появления на свет молодых особей, исследователи приступили к протеомному анализу, включающему экстракцию, очищение и исследование белков методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией.

Эти первые результаты стали отправной точкой для более глубокого исследования. Интересно, какие выводы смогут сделать ученые на основе анализа белков и какие закономерности могут быть обнаружены в процессе развития эмбрионов.

Исследование показало, что самки в первой и второй группах не проявляли признаков стресса, в то время как в третьей группе две самки погибли на ранних стадиях развития потомства, а последняя выжила, но демонстрировала признаки теплового стресса. Это свидетельствует о том, что температурные условия могут оказывать значительное влияние на здоровье и выживаемость особей.

У молодых особей, вылупившихся при температуре 24,6 градуса, наблюдалось значительное снижение уровней ключевых белков, важных для зрения. Например, коллаген I типа, ретинолдегидрогеназы-12, s-кристаллины и глутатион-s-трансфераз играют важную роль в поддержании здоровья глаз и прозрачности хрусталика.

Эти результаты указывают на потенциальные нарушения зрения у особей, вылупившихся при низких температурах. Высокие концентрации упомянутых белков необходимы для правильного преломления света в хрусталике и поддержания хорошего зрения. Таким образом, важно учитывать температурные условия при разведении и уходе за животными для поддержания их здоровья и благополучия.

Исследования показывают, что изменения в экспрессии определенных белков могут иметь серьезные последствия для животных. Угнетение экспрессии таких белков свидетельствует о сложной реакции организма на изменяющиеся условия окружающей среды.

В частности, при росте температуры морской воды у осьминогов может происходить ухудшение зрения из-за нарушения работы определенных белков, ответственных за зрительные функции. Это может негативно отразиться на способности осьминогов охотиться, общаться и ориентироваться в окружающем мире.

Для сохранения биоразнообразия и здоровья морских организмов необходимо более детально изучать влияние изменения экспрессии белков на их физиологию и поведение. Только таким образом можно предпринять меры для защиты уязвимых видов и поддержания экосистем в равновесии.

Источник и фото - ecoportal.su