Это – одно результаты знаменательного нового исследования, которое взяло самый первый глобальный масштаб интегральный подход к теме, объединив популяционную генетику, рост, минералогию раковины и метаболические данные для морских улиток, найденных в Северной Атлантике.Изданный в Коммуникациях этого месяца Природы, отчете, Региональная адаптация определяет чувствительность к будущему подкислению океана, показывает, что население на северных и южных краях диапазона является самым чувствительным к подкислению океана, и маловероятно, чтобы быть в состоянии соглашение со значительными последствиями для биогеографии и разнообразия.
Ученые из Университета Квебека в Римуски (UQAR), Канада, Университете Плимута, Плимутской Лаборатории Морского пехотинца, и Бирмингемском университете, начали проект в 2010 с финансированием из многих источников, включая британскую Программу исследования Подкисления океана Совета по исследованию окружающей среды.Руководитель проекта доктор Пьеро Калози, от Отдела Биологии, Химии и Географии в UQAR, сказал: «Это хорошо установлено, что физиологический ответ организма на температуру – главный детерминант распределений разновидностей, которые в свою очередь могут продиктовать чувствительность населения и разновидностей к глобальному потеплению. Напротив, мало известно о том, как другие крупные глобальные водители изменения, такие как подкисление океана, помогут сформировать распределения разновидностей в будущем».Команда пробовала общего барвинка Littorina littorea – улитка приливной зоны, у которой есть широкое широтное распределение – от шести населения, живущего вдоль европейской береговой линии Северной Атлантики, включая теплые умеренные, холодные умеренные и подполярные регионы.
Экземпляры были транспортированы в Морской Научно-исследовательский центр Биологии и Экологии в Университете Плимута и сохранены в аквариумах, содержащих или морскую воду, представляющую ток (pH 8.0) уровни или низкий pH, предсказанный, чтобы произойти на 2100 год (pH 7.6).После анализа ученые обнаружили диапазон воздействий включая заметно более высокие показатели роспуска раковины и деградации через все экземпляры, сохраняемые в низком условии pH, вызванном коррозийными водными условиями. Это было особенно отмечено у улиток из подполярного региона, которые генетически приспособились к более холодным водам.
То, где население показало четкие различия, было в их метаболических ответах на низкие условия pH. Улитки от теплого умеренного населения, как находили, уменьшили свой метаболизм как компромисс между обслуживанием их физиологических систем и их способностью вырасти, в конечном счете ограничивая последнего. Улитки от подполярного населения поддержали свои скорости метаболизма, но увеличили сумму энергии, которую они помещают в минерализацию раковины.
И улитки, взятые от холодных умеренных вод, смогли увеличить свою скорость метаболизма, питая обслуживание их роста и их физиологических систем к лучшему уровню, чем другое население.Доктор Саймон Рандл, из Школы Биологических и Морских наук в Университете Плимута, сказал: «Такие широтные различия в метаболических ‘стратегиях’ могут, частично, помочь объяснить наблюдаемый уменьшенный рост к краям диапазона. Воздействие подкисления океана, как показывали, вызвало сокращение энергетического метаболизма улиток, и такие сокращения могут привести к перераспределению энергетического баланса далеко от фундаментальных связанных с фитнесом функций».Профессор Стивен Виддикомб, Глава Науки в Морской Экологии и Биоразнообразии в Плимутской Лаборатории Морского пехотинца, сказал: «Вместе, результаты этого исследования предполагают, что относительная чувствительность различного населения L. littorea к будущему подкислению океана, вероятно, значительно изменится через его географический диапазон расширения в Северо-восточной Атлантике посредством местной и региональной адаптации с населением ближе к краям диапазона, являющимся самым чувствительным».
Доктор Люси Миллисент Тернер, из Университета Плимута, добавила: «Если подкисление океана выбирает против чувствительного, генотипов края диапазона, оно могло бы вызвать сокращение генетических уровней разнообразия, у которых могли быть далеко идущие последствия для способности этого населения ответить и далее приспособиться к другим местным и глобальным стрессорам».Результаты, говорят авторов, также демонстрируют риски использования единственных исследований населения, стремясь предсказывать разновидности и ответы сообщества глобальным экологическим водителям.
«Мы можем быть в настоящее время сверх – или недооценивание воздействия различных изменений окружающей среды в различных климатических регионах», завершает доктор Кэлози, «с этим имеющим важные последствия для разработки директив и политики способствовать сохранению морского биоразнообразия под продолжающимся глобальным изменением».