Redaktørens note: Denne historie blev opdateret kl. 11:20 E.D.T. fredag den 17. maj
At omdanne lyspartikler til visuel information er hårdt arbejde, og din krop er afhængig af ilt for at få jobbet gjort. Dette gælder, uanset om du går landet på to lemmer eller svømmer gennem havet med otte.
I henhold til en nylig undersøgelse i Journal of Experimental Biology kan mængden af ilt til rådighed for marine hvirvelløse dyr som blæksprutter, krabber og blæksprutte muligvis være langt mere vigtig for deres vision end tidligere antaget. I undersøgelsen, der blev offentliggjort online den 24. april, så forskerne et markant fald i nethindeaktivitet i fire arter af marine larver (to krabber, en blæksprutte og en blæksprutter), når dyrene blev udsat for miljøer med reduceret ilt i så lidt som 30 minutter.
For nogle arter resulterede endda et mindre fald i iltniveauer i næsten øjeblikkeligt tab af synet, hvilket til sidst forårsagede næsten total blindhed, før iltet blev presset op igen.
Ifølge hovedundersøgelsesforfatter Lillian McCormick, en doktorgradskandidat ved Scripps Institution of Oceanography i La Jolla, Californien, kan en form for synsnedsættelse være en daglig realitet for disse arter, der vandrer mellem havets stærkt iltmættede overflade og dens hypoksiske (lavt ilt) dybder under deres daglige fodringsrutiner. Og når havets iltniveauer fortsætter med at falde rundt omkring i kloden, delvis på grund af klimaændringer, kan risikoen for disse væsner intensiveres.
"Jeg er bekymret over, at klimaændringerne vil forværre dette problem," fortalte McCormick til Live Science, "og at synshandicering muligvis forekommer hyppigere i havet."
At stikke en blæksprutte i øjet
I den nye undersøgelse undersøgte McCormick og hendes team markedets blæksprutter (Doryteuthis opalescens), to-punkts blæksprutte (Blæksprutte bimaculatus) tunkrabbe (Pleuroncodes planipes) og yndefuld klippekrabbe (Metacarcinus gracilis). Disse arter er alle lokale ved Stillehavet ud for det sydlige Californien, og de deltager alle i en daglig dykrutine, der kaldes lodret migration. Om natten svømmer de nær overfladen for at fodre; om dagen falder de ned til større dybder for at skjule sig for solen (og de sultne rovdyr, det bringer).
Når disse væsener vandrer op og ned i vandkolonnen, ændres ilttilgængeligheden dramatisk. Havet er fyldt med ilt nær overfladen, hvor luft og vand mødes, og betydeligt mindre mættet med ilt på 50 meter under overfladen, hvor mange krebsdyr og blæksprutter skjuler sig om dagen.
For at finde ud af, om disse daglige gynger i ilt påvirker dyrenes syn, fastgjorde McCormick små elektroder til øjnene på hver af hendes testlarver, hvoraf ingen målte sig længere end 0,15 inches (4 millimeter). Disse elektroder registrerede den elektriske aktivitet i hver larvs øjne, da dens nethinder reagerede på lys - "slags som en EKG, men for dine øjne i stedet for dit hjerte," sagde McCormick.
Hver larve blev derefter anbragt i en tank med vand og gjort for at se på et skarpt lys, mens vandets iltniveau blev konstant faldet. Niveauer faldt fra 100% luftmætning, iltniveauer, du kunne forvente at finde på overfladen af havet, ned til ca. 20% mætning, hvilket er lavere end hvad de i øjeblikket oplever. Efter 30 minutter af denne tilstand med lavt ilt blev iltniveauerne forøget tilbage til 100%.
Mens hver af de fire arter udviste en lidt anden tolerance, tog alle fire et markant syn på synet, når de blev udsat for miljøet med lavt ilt. Generelt faldt hver larves netthindeaktivitet mellem 60% og 100% under forhold med lavt ilt. Nogle arter, især markedets blæksprutter og klippekrabben, viste sig at være så følsomme, at de begyndte at miste deres syn, så snart forskerne begyndte at sænke iltet i tanken.
”Da jeg nåede de laveste iltniveauer, blev disse dyr næsten blændede,” sagde McCormick.
Den gode nyhed er, at synstabet ikke var permanent. Inden for cirka en times tid efter at de var vendt tilbage til et fuldstændigt mættet iltmiljø, genvandt alle larver mindst 60% af deres syn, med nogle arter, der sprang tilbage til 100% funktionalitet.
Blind i vandet
Det er sandsynligt, at fordi Stillehavet naturligt oplever en hel del iltfattige forhold i det sydlige Californien, kæmper disse meget følsomme arter med en form for synsnedsættelse hver dag, sagde McCormick. (Mere forskning er dog nødvendigt for at vide det med sikkerhed.) Forhåbentlig tilføjede McCormick, at disse arter, der er i fare, naturligt udvikler undgåelsesadfærd, så de svømmer til dele af ilt med højere ilt, når alvorlig synshæmning indtræder.
McCormick sagde imidlertid, at hurtig deoxygenering forårsaget af klimaændringer kan gøre det sværere for disse arter at tilpasse sig. I henhold til en 2017-undersøgelse i tidsskriftet Nature er det totale iltniveau i havet faldet med 2% globalt i de sidste 50 år og forventes at falde med op til yderligere 7% inden år 2100. Klimaændringer er en væsentlig faktor, der driver disse tab, Nature-undersøgelsen fandt især i de øvre dele af havet, hvor larverne McCromick studerede har en tendens til at tilbringe det meste af deres liv.
Denne opvarmningsinducerede deoxygenering - kombineret med naturlige kræfter som vind- og vandcirkulationsmønstre, der gør iltniveauer nær overfladen uoverensstemmende i regionen - kan resultere i, at mere sårbare væsener mister deres syn, når de har mest brug for det. Dyr, der udsættes for risiko, kan blive mindre effektive til at jage efter mad nær overfladen og kunne gå glip af subtile tegn på rovdyr i deres midte, sagde McCormick. Det er en dyster mulighed - dog er der brug for mere forskning for at bestemme mængden af ilt-relateret synstab, det virkelig tager, før disse væsener begår potentielt skadelige fejl.
”Hvis jeg tager mine kontaktlinser derhjemme og går rundt, kan jeg måske stubbe min tå, men jeg kommer forbi,” sagde McCormick. "Det næste spørgsmål er, hvor meget nedsat netværk er lig med en ændring i synsadfærd?"
Redaktørens note: Denne historie blev opdateret for at korrigere målingen af larverne. De er mindre end 0,15 inches, ikke 1,5 inches, lange. Historien blev også opdateret for at bemærke, at marine hvirvelløse dyr typisk ikke oplever 20% iltmætning i deres normale miljø.
