จุลินทรีย์ในทะเลที่เคลือบด้วยเกราะสร้างความประหลาดใจให้กับนักวิทยาศาสตร์เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการฟื้นฟูความสามารถในการสร้างเปลือกในระดับของความเป็นกรดในมหาสมุทรที่คาดหวังภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต แต่ผลการวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าผลที่ได้นั้นมีอายุสั้น
เป็นเวลาสี่ปีที่นักนิเวศวิทยาทางทะเล Lothar Schlüter และเพื่อนร่วมงาน ได้นำแพลงก์ตอนพืช Emiliania huxleyi ไปแช่ ในน้ำทะเลที่ทำให้เป็นกรดด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากการตกตะกอนของเปลือกนอกในช่วงเริ่มต้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช่วยแยก CO 2ออกจากชั้นบรรยากาศ จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ฟื้นฟูกิจกรรมการกลายเป็นปูนภายในหนึ่งปีนักวิจัยรายงาน
แต่เมื่อการทดลองดำเนินต่อไป แพลงก์ตอนพืชก็เริ่มสร้าง
วัสดุเปลือกน้อยลงเรื่อย ๆ นักวิจัยรายงานวันที่ 8 กรกฎาคมในScience Advances เมื่อสิ้นสุดการ ทดลอง
ในอนาคต แพลงก์ตอนพืชที่ทำเปลือกหอย “อาจกลายเป็นปูนแม้น้อยกว่าที่เราคิดในปัจจุบันจากการทดลองในระยะสั้น” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Thorsten Reusch นักนิเวศวิทยาทางทะเลที่ทำงานร่วมกับSchlüterที่ GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research ใน Kiel กล่าว เยอรมนี. “หนึ่งปีไม่นานพอที่จะบอกเราได้ว่าการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการจะเกิดขึ้นได้อย่างไร”
การทดสอบกรด
นักวิจัยได้ทดสอบว่าแพลงก์ตอนพืช Emiliania huxleyiที่ผลิตเปลือกหอยโดยใช้แท่นขุดเจาะพิเศษตอบสนองต่อน้ำทะเลที่เป็นกรดได้อย่างไร ระบบหมุนภาชนะบรรจุน้ำอย่างต่อเนื่อง ทำให้แพลงก์ตอนพืชลอยอยู่ในน้ำเหมือนอยู่ในมหาสมุทร วัฏจักรแสงประดิษฐ์ให้พลังงานแก่จุลินทรีย์ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์
MAIKE NICOLAI / GEOMAR
แม้ว่าแพลงก์ตอนพืชในมหาสมุทรอาจเดินตามเส้นทางวิวัฒนาการที่แตกต่างจากที่อยู่ภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการในที่สุด แต่งานดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นซับซ้อนกว่าที่เคยคิดไว้ Reusch กล่าว มีซับในสีเงินแม้ว่า: เมื่อกลับสู่สภาพน้ำทะเลในปัจจุบัน แพลงก์ตอนพืชจะเด้งกลับไปเป็นอัตราการกลายเป็นปูนเดิม ดังนั้นแม้ว่าความเป็นกรดของมหาสมุทรจะดำเนินต่อไป แพลงก์ตอนพืชก็สามารถเริ่มการกลายเป็นหินใหม่ได้อย่างรวดเร็วหากสภาวะต่างๆ ดีขึ้น “นี่ไม่ใช่กรณีของ ‘ใช้หรือทำหาย’” Reusch กล่าว
แพลงก์ตอนสังเคราะห์แสงผลิตออกซิเจนประมาณครึ่งหนึ่งของโลกและซากที่จมของพวกมันขนส่งคาร์บอนจากพื้นผิวมหาสมุทรไปยังพื้นทะเล ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญทั้งสองขั้นตอนในวัฏจักรคาร์บอนที่ควบคุมอุณหภูมิ น้ำหนักของ เปลือกหุ้มทรงกลมคล้ายโล่ของ E. huxleyiทำหน้าที่เป็นบัลลาสต์ในระหว่างการสืบเชื้อสาย เร่งการดึงคาร์บอนออก
กระบวนการผลิตเปลือกไข่ต้องการE. huxleyiเพื่อลดความเป็นกรดของตัวเองโดยการผลักโปรตอนออกทางผนังเซลล์ แต่เมื่อมหาสมุทรมีความเป็นกรดมากขึ้น การผลักโปรตอนนั้นจะต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อเอาชนะความแตกต่างของความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ นักวิทยาศาสตร์หลายคนกังวลว่าต้นทุนด้านพลังงานอาจทำให้แพลงก์ตอนพืชกลายเป็นหิน เช่นE. huxleyiเพื่อทิ้งเปลือกหอยในที่สุด นักวิทยาศาสตร์กลัว ว่าจะชะลอการถอน CO 2และทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแย่ลง
Schlüter, Reusch และเพื่อนร่วมงานเริ่มการทดสอบด้วยเซลล์เดียวของE. huxleyiที่เก็บรวบรวมนอกชายฝั่งนอร์เวย์ในปี 2009 ประชากรที่เติบโตจากเซลล์นี้อาศัยอยู่ในภาชนะบรรจุน้ำทะเลที่มีกรดซึ่งมีขนาดเท่ากับกระป๋องโซดา ประมาณ 2,100 ชั่วอายุคนต่อมา เมื่อสิ้นสุดการศึกษา ประชากรแพลงก์ตอนพืชที่ปรับสภาพความเป็นกรดให้กลายเป็นหินปูนประมาณสี่ในห้าของวัสดุเปลือกมากเท่ากับประชากรที่ถูกเก็บไว้ในน้ำทะเลปกติก่อนที่จะถูกปล่อยลงในน้ำที่เป็นกรด
การลดลงของการกลายเป็นปูนอาจเป็นการประนีประนอมเชิงวิวัฒนาการ Reusch กล่าว เปลือกหอยอาจปกป้องE. huxleyiจากสัตว์กินเนื้อและเชื้อโรค แต่ในน้ำที่เป็นกรดมากขึ้น ต้นทุนด้านพลังงานของเปลือกอาคารอาจมีค่ามากกว่าประโยชน์ที่ได้รับ นักวิจัยวางแผนที่จะทำการทดลองแบบเดิมอีกครั้ง คราวนี้แนะนำผู้ล่าเพื่อดูว่าอันตรายเพิ่มเติมทำให้แพลงก์ตอนพืชเกาะอยู่บนเปลือกของพวกมันหรือไม่
Tatiana Rynearson นักสมุทรศาสตร์จากวิทยาเขต Narragansett แห่งมหาวิทยาลัยโรดไอแลนด์กล่าวว่า “มีเรื่องน่าประหลาดใจมากมายรอเราอยู่ในแง่ของการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีได้ “วิวัฒนาการยังคงดำเนินต่อไป”
credit : unbarrilmediolleno.com unblockfacebooknow.com vibramfivefingercheap.com weediquettedispensary.com wherewordsdailycomealive.com wiregrasslife.org worldadrenalineride.com worldstarsportinggoods.com yankeegunner.com yummygoode.com
