หมึกอาจไปตาบอดเมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศดูดออกซิเจนออกจากมหาสมุทร

หมายเหตุของบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการปรับปรุงเวลา 11:20 น. ในวันศุกร์ที่ 17 พฤษภาคม

การเปลี่ยนอนุภาคแสงให้เป็นข้อมูลภาพเป็นการทำงานหนักและร่างกายของคุณต้องพึ่งพาออกซิเจนเพื่อให้งานเสร็จ นี่เป็นความจริงไม่ว่าคุณจะเดินบนพื้นดินด้วยแขนขาสองหรือว่ายน้ำผ่านทะเลด้วยแปด

ในความเป็นจริงตามการศึกษาล่าสุดในวารสารชีววิทยาทดลองปริมาณของออกซิเจนที่มีให้กับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลเช่นปลาหมึกปูและหมึกอาจมีความสำคัญต่อวิสัยทัศน์ของพวกเขามากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ในการศึกษาตีพิมพ์ออนไลน์วันที่ 24 เมษายนนักวิจัยเห็นว่ากิจกรรมจอประสาทตาลดลงอย่างมีนัยสำคัญในตัวอ่อนของสัตว์ทะเลสี่ชนิด (ปูสองตัวปลาหมึกและปลาหมึก) เมื่อสัตว์ได้สัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนลดลงเพียง 30 นาที

สำหรับบางสปีชีส์แม้ระดับออกซิเจนที่ลดลงอย่างรวดเร็วส่งผลให้สูญเสียการมองเห็นเกือบทันทีในที่สุดก็ทำให้ตาบอดเกือบทั้งหมดก่อนที่ออกซิเจนจะถูกเหวี่ยงกลับขึ้นมาอีกครั้ง

ตามที่ผู้เขียนนำการศึกษา Lillian McCormick ผู้สมัครระดับปริญญาเอกที่ Scripps Institution of Oceanography ใน La Jolla, California, รูปแบบของการด้อยค่าของการมองเห็นบางอย่างอาจเป็นความจริงทุกวันสำหรับสายพันธุ์เหล่านี้ซึ่งอพยพระหว่างพื้นผิวที่มีออกซิเจนสูงของมหาสมุทรและ (ออกซิเจนต่ำ) ความลึกระหว่างกิจวัตรการให้อาหารประจำวัน และเมื่อระดับออกซิเจนในมหาสมุทรลดลงทั่วโลกส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศความเสี่ยงต่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจทวีความรุนแรงมากขึ้น

"ฉันเป็นห่วงว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้ปัญหานี้แย่ลง" แมคคอร์มิคกล่าวกับ Live Science "และความบกพร่องทางสายตาอาจเกิดขึ้นบ่อยครั้งในทะเล"

เพื่อกระตุ้นเซฟาโลพอดในดวงตา

สำหรับการศึกษาใหม่ McCormick และทีมของเธอได้ตรวจสอบปลาหมึกตลาด (Doryteuthis opalescens) ปลาหมึกยักษ์สองจุด (ปลาหมึกยักษ์ bimaculatus) ปูปลาทูน่า (Pleuroncodes planipes) และปูหินที่สง่างาม (Metacarcinus gracilis) สปีชีส์เหล่านี้ล้วนแล้วแต่อยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกนอกแคลิฟอร์เนียตอนใต้และพวกมันก็มีส่วนร่วมในกิจวัตรการดำน้ำทุกวัน ในเวลากลางคืนพวกเขาว่ายน้ำใกล้ผิวน้ำเพื่อป้อนอาหาร ในแต่ละวันพวกเขาลงมาสู่ความลึกที่ยิ่งใหญ่กว่าเพื่อซ่อนตัวจากดวงอาทิตย์ (และนักล่าที่หิวกระหายนำมา)

ในขณะที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ย้ายขึ้นและลงคอลัมน์น้ำความพร้อมใช้ออกซิเจนมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก มหาสมุทรเต็มไปด้วยออกซิเจนใกล้ผิวน้ำซึ่งมีอากาศและน้ำมาบรรจบกันและมีความอิ่มตัวของออกซิเจนต่ำกว่าพื้นผิวที่ 165 ฟุต (50 เมตร) ที่ครัสตาเซียนและเซฟาโลพอดจำนวนมากซ่อนตัวอยู่ระหว่างวัน

เพื่อตรวจสอบว่าการแกว่งของออกซิเจนในชีวิตประจำวันเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อการมองเห็นของสัตว์หรือไม่ McCormick ติดตั้งอิเล็กโทรดขนาดเล็กเข้ากับดวงตาของตัวอ่อนทดสอบแต่ละตัวซึ่งไม่มีการวัดใดนานกว่า 0.15 นิ้ว อิเล็กโทรดเหล่านี้บันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าในดวงตาของตัวอ่อนแต่ละตัวเมื่อม่านตาตอบสนองต่อแสง - "เหมือน EKG แต่สำหรับดวงตาของคุณแทนที่จะเป็นหัวใจของคุณ" แมคคอร์มิคกล่าว

จากนั้นตัวอ่อนแต่ละตัวจะถูกนำไปวางในถังน้ำและมองดูแสงสว่างในขณะที่ระดับออกซิเจนของน้ำลดลงอย่างต่อเนื่อง ระดับลดลงจากความอิ่มตัวของอากาศ 100% ระดับออกซิเจนที่คุณคาดว่าจะพบที่พื้นผิวของมหาสมุทรลดลงไปประมาณ 20% ความอิ่มตัวซึ่งต่ำกว่าที่พวกเขาพบ หลังจาก 30 นาทีของภาวะออกซิเจนต่ำนี้ระดับออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นเป็น 100%

ในขณะที่แต่ละสปีชีส์สี่แสดงความอดทนแตกต่างกันเล็กน้อยทั้งสี่เอาระเบิดไปวิสัยทัศน์เมื่อทำเครื่องหมายกับสภาพแวดล้อมที่ออกซิเจนต่ำ โดยรวมแล้วกิจกรรมจอประสาทตาของตัวอ่อนแต่ละตัวลดลงระหว่าง 60% ถึง 100% ในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ บางชนิดโดยเฉพาะปลาหมึกและปูหินพิสูจน์ได้ไวว่าพวกเขาเริ่มสูญเสียการมองเห็นทันทีที่นักวิจัยเริ่มลดออกซิเจนในถัง

“ เมื่อฉันถึงระดับออกซิเจนต่ำสุดสัตว์เหล่านี้เกือบจะตาบอดแล้ว” แมคคอร์มิคกล่าว

ข่าวดีก็คือการสูญเสียการมองเห็นไม่ได้ถาวร ภายในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงหลังจากกลับสู่สภาพแวดล้อมที่อิ่มตัวด้วยออกซิเจนตัวอ่อนทั้งหมดกลับคืนสู่วิสัยทัศน์ของพวกมันอย่างน้อย 60% โดยบางชนิดกลับมาทำงานได้ 100%

ตาบอดในน้ำ

เป็นไปได้ว่าเนื่องจากมหาสมุทรแปซิฟิกประสบกับสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำจำนวนมากใกล้กับแคลิฟอร์เนียตอนใต้สปีชีส์ที่มีความไวสูงเหล่านี้จับต้องไม่ได้กับการมองเห็นในบางรูปแบบทุกวัน (จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทราบอย่างแน่นอน) หวังว่า McCormick กล่าวเสริมว่าสายพันธุ์ที่มีความเสี่ยงเหล่านี้กำลังพัฒนาพฤติกรรมการหลีกเลี่ยงตามธรรมชาติเพื่อให้พวกเขาว่ายน้ำไปยังส่วนออกซิเจนที่สูงขึ้นของมหาสมุทร

อย่างไรก็ตามแมคคอร์มิคกล่าวว่าการกำจัดออกซิเจนอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ยากต่อการปรับตัวของสายพันธุ์เหล่านี้ จากการศึกษาในปี 2017 ในวารสาร Nature พบว่าระดับออกซิเจนในมหาสมุทรโดยรวมลดลง 2% ทั่วโลกในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาและคาดว่าจะลดลงอีก 7% ในปี 2100 การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศเป็นปัจจัยสำคัญ การสูญเสียการศึกษาธรรมชาติพบโดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนบนของมหาสมุทรที่ตัวอ่อน McCromick ศึกษามักจะใช้เวลาส่วนใหญ่ในชีวิตของพวกเขา

deoxygenation ที่เกิดจากภาวะโลกร้อนนี้ - ควบคู่ไปกับพลังธรรมชาติเช่นลมและรูปแบบการไหลเวียนของน้ำที่ทำให้ระดับออกซิเจนใกล้พื้นผิวไม่สอดคล้องกันในภูมิภาค - อาจส่งผลให้สิ่งมีชีวิตที่อ่อนแอมาก สัตว์ที่มีความเสี่ยงอาจมีประสิทธิภาพน้อยลงในการล่าหาอาหารใกล้ผิวน้ำและอาจพลาดร่องรอยของนักล่าในท่ามกลางของพวกเขาแมคคอร์มิคกล่าว มันเป็นไปได้ที่น่ากลัว - จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อกำหนดจำนวนของการสูญเสียการมองเห็นที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนที่เกิดขึ้นก่อนที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะทำผิดพลาดที่อาจเป็นอันตราย

“ ถ้าฉันถอดคอนแทคเลนส์ออกจากบ้านแล้วเดินไปรอบ ๆ ฉันอาจจะเขยิบเท้า แต่ฉันจะไปด้วย” แมคคอร์มิคกล่าว "คำถามต่อไปคือการเสื่อมของจอประสาทตาเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของพฤติกรรมการมองเห็น"

หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อแก้ไขการวัดตัวอ่อน มีขนาดน้อยกว่า 0.15 นิ้วและไม่ยาว 1.5 นิ้ว เรื่องนี้ได้รับการปรับปรุงเพื่อให้ทราบว่าสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลมักจะไม่พบความอิ่มตัวของออกซิเจน 20% ในสภาพแวดล้อมปกติ