Известно, что летчик, совершающий полет на большой высоте, начинает испытывать острую необходимость в дополнительном кислороде, в противном случае он ощущает ухудшение зрения и может потерять сознание. То же самое испытывают обитатели водной стихии на нашей планете. Предлагаем вам узнать информацию, которой поделились исследователи.
Важный газ
Все живые организмы в океане чрезвычайно нуждаются в кислороде, чтобы не утратить способность видеть. К несчастью, процесс потери кислорода морской водой продолжается, он известен как деоксигенация. Доказывая, что снижение уровня кислорода способствует потере зрения морскими обитателями, научные сотрудники Института океанографии Скриппса провели исследование о влиянии кислорода на зрительные органы крабов, осьминогов и кальмаров.
Исследование
Результат исследования, который опубликовал «Журнал экспериментальной биологии», подтверждал, что морские организмы на самом деле страдают различной степенью ухудшения зрения, вплоть до полной слепоты.
По словам морского специалиста из Scripps и ведущего автора исследования Лилиан МакКормик, организмы находятся в прямой зависимости от уровня кислорода, который дает им возможность жить. Поэтому падение уровня кислорода в океане стало серьезной проблемой, ведь он нужен не только для дыхания. «Зрение является сложнейшим сенсорным процессом, для функционирования которого требуется кислород», - разъясняют научные сотрудники.
Речь не идет о том, что обитатели морей находятся на грани гибели, полной слепоты или удушья. Но снижающийся из-за глобального потепления уровень кислорода способствует сильному ухудшению зрения морских существ.
Карен Вишнер, океанограф Университета Род-Айленда, говорит о том, что морские обитатели могут не сразу погибнуть при снижении зрения, но теряют способность видеть хищников, объекты на морском дне или световые изменения.
Почему так происходит?
Бескрайние океаны теряют кислород по двум основным причинам. Одна из них – элементарная физика. Океанограф из Georgia Tech Такамицу Ито считает, что так как океан начинает поглощать избыточное из-за парникового эффекта тепло, в воде уменьшается количество необходимого газа.
Другая причина – понижение взаимодействия кислорода с океаническими водами, находящимися на большей глубине. Мировым океаном поглощается свыше 90 % тепловой энергии, которая попадает в атмосферные слои в итоге антропогенных выбросов углерода. Значительная часть тепла будет поглощена у поверхности, что создает теплый верхний слой морской воды. Однако сейчас этот плавучий слой слишком хорошо прогретой воды становится устойчивым к смешиванию с глубинной водой океана. Таким образом, обитатели нижних слоев океана лишаются кислорода, по словам Такамицу Ито.
К сожалению, если пилот имеет возможность пользоваться дополнительным кислородом во время полета, то у морских существ нет никакого способа избежать водной среды с понижающимся содержанием кислорода.
По результатам новых проводимых исследований, эта тенденция губительно влияет не столько на дыхание, сколько на снижение остроты зрения, на развитие слепоты. Карен Вишнер называет это иным типом физиологического ответа, влияющим на жизнедеятельность морских животных.
Сотрудник Университета из штата Флорида, морской биогеохимик Джереми Оуэнс, также предполагает, что кроме влияния на дыхательной систему существуют прочие физиологические проблемы.
Как проводилось исследование?
Чтобы иметь возможность убедиться, как реагируют на постепенное понижение уровня кислорода кальмары, осьминоги и крабы двух различных видов, Лилиан МакКормик отобрала несколько десятков этих морских обитателей в океане и поместила их в лабораторию института. На определенной начальной стадии развития она содержала личинок в морской воде, а после помещала крошечный электрод в их зрительные органы. Таким образом ей удалось определить в реальном времени функцию сетчатки глаза морских животных, выявить светочувствительность и уровень способности сетчатки выдавать реакцию на быстро перемещающиеся объекты.
По утверждению МакКормик, подобный метод - электроретинограмма - имеет сходство с привычной медицинской практикой использования электрокардиограммы при определении патологии сердца человека.
О результатах
Как показали результаты проведенного исследования, брачюранский краб и кальмар утратили зрительную функцию практически полностью после воздействия морской воды с самым низким уровнем кислорода. У осьминога процесс потери зрения был замедлен, но, спустя некоторое время, и он начал слепнуть. Другой вид краба понес наименьшую утрату зрения – до 60 %, что учеными было отмечено как значительная потеря.
Для обитателя дикой природы наступление слепоты всегда считается ужасным вариантом развития событий. В большей степени это можно отнести к молодому поколению, которое вынуждено сражаться за пищу с конкурентами, прятаться от больших и прожорливых хищников. По утверждению Лилиан МакКормик, у значительного количества морских обитателей совсем небольшое число личинок способно дожить до зрелого возраста, следовательно, медленная утрата или полная потеря зрения способна нанести большой вред.
Подопытным экземплярам ее эксперимента повезло – после возвращения уровня кислорода на нормальный уровень животные смогли восстановить нарушенное зрение. К сожалению, в океане, где уровень кислорода падает, обитателям так повезти не может.
Размышления о будущем
Обсуждаемая проблема угрожающей слепоты велика сама по себе, но ведь морским животным грозит не только она. Они вынуждены бороться с постоянным повышением температуры, с начинающимся подкислением морской воды – все это прямое следствие внезапного увеличения углеродных выбросов в атмосферу.
Как животный мир океана реагирует на все эти стрессы? Человечеству предстоит это узнать. У современной цивилизации есть возможность сгладить самые тяжелые экологические сценарии, однако необходимо и невыполнимо на данный момент то, что страны всего мира попытаются сдерживать начинающееся потепление на том уровне, который ограничит катастрофическое воздействие на океаны.
К тому же, нет прямого доказательства, что потерю кислорода в океане можно снизить, слишком высок темп развития проблемы. Продолжит ли человечество идти по этому пути?
