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Die Versauerung der Ozeane kann einige Arten heller leuchten lassen


Ein saurerer Ozean könnte einigen Arten ein Leuchten verleihen.

Da der pH-Wert des Ozeans infolge des Klimawandels sinkt, könnten einige biolumineszierende Organismen heller werden, während andere ihre Lichter schwach sehen, berichten Wissenschaftler am 2. Januar auf der virtuellen Jahrestagung der Gesellschaft für integrative und vergleichende Biologie.

Biolumineszenz ist in Teilen des Ozeans unverzichtbar (SN: 19.05.20). Die Fähigkeit, die Dunkelheit zu erhellen, hat sich bei verschiedenen Arten mehr als 90-mal entwickelt. Infolgedessen variieren die chemischen Strukturen, die Biolumineszenz erzeugen, stark – von einzelnen Atomketten bis hin zu massiven Ringkomplexen.

Bei einer solchen Variabilität können pH-Änderungen unvorhersehbare Auswirkungen auf die Leuchtfähigkeit der Kreaturen haben (SN: 7/6/10). Wenn die Emissionen fossiler Brennstoffe so weitergehen, wie sie sind, wird erwartet, dass der durchschnittliche pH-Wert der Ozeane bis 2100 von 8,1 auf 7,7 sinkt. Um herauszufinden, wie die Biolumineszenz von diesem Rückgang beeinflusst werden könnte, sammelten der Sensorikbiologe Tom Iwanicki und Kollegen von der University of Hawaii in Manoa 49 Studien zur Biolumineszenz in neun verschiedenen Stämmen. Das Team analysierte dann die Daten aus diesen Studien, um zu sehen, wie die Helligkeit der biolumineszenten Verbindungen der Kreaturen bei pH-Werten von 8,1 bis 7,7 variierte.

Wenn der pH-Wert sinkt, werden die biolumineszenten Chemikalien bei einigen Arten wie dem Seestiefmütterchen (Renilla reniformis), erhöhen die Lichtproduktion um das Doppelte, wie die Daten zeigten. Andere Verbindungen, wie die im Seeglühwürmchen (Vargula hilgendorfii), weisen nur moderate Steigerungen von etwa 20 Prozent auf. Und einige Arten, wie der Glühwürmchen-Tintenfisch (Watasenia scintillans), scheinen tatsächlich einen Rückgang der Lichtproduktion um 70 Prozent zu haben.

Für das Seeglühwürmchen – das leuchtende Pfade verwendet, um Partner anzuziehen – könnte eine kleine Erhöhung ihm einen sexy Vorteil verschaffen. Aber für den Glühwürmchen-Tintenfisch – der auch Lumineszenz für die Kommunikation nutzt – ist ein niedriger pH-Wert und weniger Licht möglicherweise keine gute Sache.

Da die Arbeit eine Analyse zuvor veröffentlichter Forschungsergebnisse war, „interpretiere ich dies als ersten Schritt, nicht als endgültiges Ergebnis“, sagt Karen Chan, Meeresbiologin am Swarthmore College in Pennsylvania, die nicht an der Studie beteiligt war. Es bietet [a] überprüfbare Hypothese, die wir … untersuchen sollten.“

Der nächste Schritt ist definitiv das Testen, stimmt Iwanicki zu. Die meisten der analysierten Studien nahmen die lumineszierenden Chemikalien aus einem Organismus, um sie zu testen. Es wird entscheidend sein, herauszufinden, wie die Verbindungen in Lebewesen im Ozean funktionieren. „In unseren Ozeanen sind mehr als 75 Prozent der sichtbaren Lebewesen zur Biolumineszenz fähig“, sagt Iwanicki. „Wenn wir die Bedingungen ändern, unter denen sie das nutzen können [ability] … das wird eine Welt voller Auswirkungen haben.“

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