Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Acadia (Καναδάς) παρουσίασε τα αποτελέσματα μιας μελέτης στο συνέδριο της Εταιρείας Πειραματικής Βιολογίας στη Φλωρεντία της Ιταλίας, αποκαλύπτοντας μια ανησυχητική επίδραση της οξίνισης των ωκεανών στα κεφαλόποδα. Σύμφωνα με προκαταρκτικά δεδομένα, τα καλαμάρια που εκτρέφονται σε νερά με επίπεδα CO2 παρόμοια με αυτά που προβλέπονται για το τέλος του αιώνα υφίστανται μείωση του όγκου του εγκεφάλου έως και 50% , επηρεάζοντας άμεσα την ικανότητά τους να κυνηγούν και να επιβιώνουν.
Η μελέτη, με επικεφαλής τον Δρ. Garett Allen, επικεντρώθηκε στο καλαμάρι του μεγάλου πτερυγίου υφάλου ( Sepioteuthis lessoniana ), ένα είδος που θεωρείται ένα από τα πιο έξυπνα ασπόνδυλα στον πλανήτη, με αριθμό νευρώνων συγκρίσιμο με αυτόν ενός σκύλου. Η οξίνιση των ωκεανών, που προκαλείται από την αυξημένη ατμοσφαιρική CO2, ήταν ήδη γνωστό ότι είναι επιβλαβής για πολλά θαλάσσια είδη, αλλά αυτό το εύρημα αποκαλύπτει μια προηγουμένως άγνωστη νευρολογική επίδραση που θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο ολόκληρη την υποκατηγορία Coleoidea, η οποία περιλαμβάνει επίσης χταπόδια και σουπιές.
Έτσι πραγματοποιήθηκε το πείραμα
Για να προσομοιώσουν μελλοντικές συνθήκες, οι επιστήμονες έστησαν δύο παράλληλες δεξαμενές νερού: μία με το τρέχον pH του ωκεανού (8,2) και μία άλλη με pH 7,8, το οποίο είναι το pH που αναμένεται έως το 2100 σύμφωνα με τα πιο απαισιόδοξα κλιματικά σενάρια. Τα νεοεκκολαφθέντα καλαμάρια εκτράφηκαν σε αυτές τις δεξαμενές για 90 ημέρες και στη συνέχεια αφαιρέθηκαν τα κεφάλια τους για ανάλυση χρησιμοποιώντας απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού διάχυσης (dMRI).
Κατά τη σύγκριση των εικόνων, η ομάδα βρέθηκε αντιμέτωπη με μια μεγάλη έκπληξη. «Αμέσως συνειδητοποίησα ότι ο εγκέφαλός τους είχε το μισό μέγεθος και έπρεπε να αναθεωρήσω τα διαγνωστικά του λογισμικού», ομολόγησε ο Άλεν. Η μέση μείωση του όγκου του εγκεφάλου ήταν 49% στα δείγματα που εκτέθηκαν σε υψηλότερα επίπεδα CO2 και δεν παρατηρήθηκε σημαντική αλλαγή στο συνολικό μέγεθος του σώματος, αποκλείοντας την πιθανότητα η συρρίκνωση να οφειλόταν σε μικρότερο συνολικό μέγεθος.
Οπτικές περιοχές, οι πιο επηρεασμένες
Η λεπτομερής ανάλυση αποκάλυψε ότι οι περιοχές που επηρεάζονται περισσότερο είναι αυτές που είναι υπεύθυνες για την επεξεργασία οπτικών πληροφοριών. Οι οπτικοί λοβοί μειώθηκαν κατά 52% και οι οπτικές οδοί κατά 62% σε σύγκριση με το καλαμάρι στην ομάδα ελέγχου. Δεδομένου ότι αυτά τα ζώα βασίζονται σχεδόν εξ ολοκλήρου στην όραση για να εντοπίσουν και να πιάσουν το θήραμά τους, η συνέπεια είναι άμεση: η κυνηγετική τους συμπεριφορά μειώνεται κατακόρυφα.
Στην πραγματικότητα, η μελέτη βασίζεται σε προηγούμενη έρευνα της ίδιας ομάδας που είχε ήδη τεκμηριώσει μείωση κατά 65% στη συμπεριφορά κυνηγιού μετά από μόλις επτά ημέρες οξείας έκθεσης σε υψηλά επίπεδα CO2 και μείωση κατά 42% μετά από 90 ημέρες χρόνιας έκθεσης από την εκκόλαψη. Ο Άλεν πιστεύει ότι η απώλεια οπτικής οξύτητας δεν οφείλεται σε βλάβη στον αμφιβληστροειδή, ο οποίος φαίνεται άθικτος, αλλά μάλλον σε συρρίκνωση του οπτικού λοβού, η οποία εμποδίζει την ερμηνεία της εικόνας.
Πιθανές αιτίες και μελλοντικές συνέπειες
Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη μια οριστική εξήγηση για αυτό το φαινόμενο, αλλά εξετάζουν δύο κύριες υποθέσεις. Αφενός, οι ενεργειακοί περιορισμοί στον εγκέφαλο θα μπορούσαν να εμποδίσουν τους νευρώνες να λειτουργήσουν σωστά · αφετέρου, το οξειδωτικό στρες που προκαλείται από την υπερβολική ποσότητα CO2 θα μπορούσε να βλάψει τα νευρικά κύτταρα. Και στις δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμα είναι ότι ο εγκέφαλος δεν είναι σε θέση να μεταδώσει επαρκώς πληροφορίες, οδηγώντας σε μη φυσιολογική διατροφική συμπεριφορά.
Αυτά τα ευρήματα χρησιμεύουν ως αφύπνιση σχετικά με το μέλλον των κεφαλόποδων, μιας βασικής ομάδας στα θαλάσσια τροφικά πλέγματα. Εάν η οξίνιση των ωκεανών συνεχιστεί με τον τρέχοντα ρυθμό, τα ευφυή είδη όπως τα καλαμάρια θα μπορούσαν να δουν τις γνωστικές και επιβιωτικές τους ικανότητες να μειώνονται , με αλυσιδωτές επιπτώσεις σε όλο το οικοσύστημα. Η ομάδα του Άλεν θα συνεχίσει να ερευνά για να διαπιστώσει εάν άλλα θαλάσσια ασπόνδυλα υφίστανται παρόμοιες βλάβες και εάν υπάρχει περιθώριο προσαρμογής.