How the changing seas can blind sea creatures

高高度を飛行するパイロット余分な酸素が必要ですそうしないと、視力が低下し始め、最終的には失神してしまいます。

同様に、海に住む生き物も見るために酸素を必要とします。彼らにとって残念なことに、現在、海は徐々に酸素を失いつつあり、脱酸素化として知られる問題のある海洋現象です。この酸素の喪失が海洋生物の失明を引き起こす可能性があることを認識し、スクリップス海洋研究所の科学者たちは、酸素レベルの低下がイカ、タコ、カニの視覚にどのような影響を与えるかをテストしました。彼らの結果は、出版されたでのジャーナル 実験生物学、これらの生物は、ほぼ完全な失明を含む、さまざまな程度の失明を実際に経験したことを示しました。

スクリップスの海洋科学者でこの研究の筆頭著者であるリリアン・マコーミック氏は、「生物は生存するために酸素に依存しているため、これは海洋にとってかなり重大な問題だ」と述べ、酸素は呼吸以外にも必要であると強調した。 「視覚は非常に要求の厳しい感覚プロセスです。機能するには酸素が必要です。」

海の生き物たちが視覚を持たずに暗い海をさまよい、現在、失明、窒息、死の危機に瀕しているわけではありません。しかし、酸素レベルが徐々に低下すると、地球の温暖化が加速している-- これらの生き物の視力が低下する可能性は十分にあります。

ロードアイランド大学の生物学海洋学者カレン・ウィシュナー氏は、「彼らは死んでいないかもしれないが、目がよく見えないと、捕食者や光の変化、海底の物が見えなくなる可能性がある」と語る。研究では何の役割もありません。 「それは潜在的に非常に重要です。」

広大な外洋では、酸素損失を引き起こす 2 つの大きな原因があります。 1つは単純な物理学です。 「海は熱、つまり温室効果による過剰な熱を吸収するため、一般的に水中に含まれるガスの量は少なくなります」と、同じく研究には関与していないジョージア工科大学の海洋学者、伊藤隆光氏は述べた。

もう1つは、海洋深層水への酸素の混合の減少です。地球の海90パーセント以上を吸収する人間が排出した炭素によって大気中に閉じ込められた熱のうち、ほとんどは地表近くで吸収されます。酸素は地表近くにも吸収されます。これにより、海の上に丈夫で暖かい水の層が形成されます。しかし現在、この過度に温められた浮力のある水の層は、深海と混ざるのがより困難になっています。これにより、深層に生息する動物から酸素が奪われてしまうと伊藤氏は説明した。

しかし、上空で酸素を補給できるパイロットとは異なり、海の生き物は酸素が減少する水の世界から逃れることはできません。そして、この新しい研究が示唆しているように、それは彼らの呼吸に影響を与えるだけではありません。それは彼らを盲目にする可能性があります。 「これは、これらの動物ができることや生き方に影響を与える可能性のある、まったく異なる種類の生理学的反応です」とウィシュナー氏は述べた。

「明らかに、この研究は呼吸以外にも生理学的問題があることを示唆している」と、この研究には関与していないフロリダ州立大学の海洋生物地球化学者ジェレミー・オーエンズ氏は付け加えた。

タコとイカの一種と、2種のカニが段階的に低下する酸素レベルにどのように反応するかを調べるために、スクリップスのマコーミック氏はこれらの生物を数十匹海から収集し、研究所の研究室に持ち帰った。彼女は、幼虫がまだ小さい段階で、酸素レベルを制御できる海水の中に入れ、その目に小さな電極を突き刺した。これにより、彼女はリアルタイムで、彼らの目の網膜機能 (網膜には視細胞が含まれています)、光に対する感受性、および高速で移動する物体に反応する網膜の能力を測定することができました。

網膜電図と呼ばれるこの技術は、人間の心臓の健康状態を検出するために心電図を使用する一般的な医療行為に似ているとマコーミック氏は述べた。

イカとブラキュランカニは、テストされた最低酸素レベルにさらされると、ほとんどすべての視力を失った。タコはしばらく持ちこたえましたが、やがて目が見えなくなり始めました。一方、マグロガニの視力低下は最小で、視力の60パーセントでした。 「それでもかなりの損失額だ」とマコーミック氏は指摘した。

野生の生き物にとって、視力を失うことは常に恐ろしい選択肢です。しかし、食料を求めて競争相手と戦い、より大型で貪欲な捕食者を避けようとする若い生き物にとっては特にそうです。多くの海洋生物では、そのまま成体まで生き残る幼生は比較的少ないため、視力の低下や喪失は有害となる可能性があるとマコーミック氏は説明した。

幸いなことに、彼女が酸素レベルを正常に戻したところ、研究された生き物たちは視力を取り戻しました。しかし酸素がなくなった海では、海洋生物はそのような幸運に恵まれないでしょう。

段階的な失明だけをとっても大きな問題です。しかし、海洋に住む人々は、気温の上昇と水の酸性化にも対処しており、どちらも海洋生物の直接的な影響です。大気中の炭素排出量が急増している。

「[海洋生物]には複数のストレス要因があります。生物はこれらすべてのストレス要因にどのように反応するのでしょうか?」オーエンズは尋ねた。

人類はそれを知るでしょう。現代文明にはそういうものがあるのに、可能性と能力最も悲惨な環境シナリオを回避するために、それは不可能に近いとは言わないまでも、非常に非現実的です世界中の国々が、海洋への重大な影響を制限できるレベルで温暖化を抑制するだろう。

さらに、海洋の酸素損失が徐々に減少するという証拠はありません。過去半世紀にわたる損失の割合はすでにかなり異常です。 「私たちが酸素を失う現在の速度は、地質学的記録で見られるよりも速い可能性があります」とオーエンズ氏は言う。

「現時点では壊滅的な状況ではない」と彼は付け加えた。 「しかし、このままこの道を進むのでしょうか？」