Poznámka editora: Tento príbeh bol aktualizovaný o 23:20 hod. v piatok 17. mája
Premena ľahkých častíc na vizuálne informácie je ťažkou prácou a vaše telo sa spolieha na kyslík. To platí bez ohľadu na to, či pôjdete po zemi s dvoma končatinami alebo plávate cez more s ôsmimi.
Podľa nedávnej štúdie uverejnenej v časopise Journal of Experimental Biology, množstvo kyslíka, ktoré je k dispozícii pre morské bezstavovce, ako sú kalmáre, kraby a chobotnice, môže byť pre ich videnie oveľa dôležitejšie, ako sa predtým myslelo. V štúdii uverejnenej online 24. apríla vedci zaznamenali výrazný pokles aktivity sietnice u štyroch druhov morských lariev (dva kraby, chobotnice a chobotnice), keď boli zvieratá vystavené prostrediu so zníženým obsahom kyslíka len 30 minút.
U niektorých druhov vedie dokonca k miernemu poklesu hladín kyslíka takmer okamžitá strata zraku, ktorá nakoniec spôsobí takmer úplnú slepotu predtým, ako sa kyslík znova zalomí.
Podľa hlavnej autorky štúdie Lillian McCormick, doktorandky na Scrippsovej inštitúcii oceánografie v La Jolla v Kalifornii, môže byť niektorá forma zhoršenia videnia každodennou realitou pre tieto druhy, ktoré migrujú medzi oceánom vysoko kyslíkom nasýteným povrchom a jeho hypoxickým účinkom. (nízka hladina kyslíka) počas ich každodenného kŕmenia. A keďže hladina kyslíka v oceáne naďalej klesá po celom svete, čiastočne v dôsledku zmeny klímy, riziká pre tieto tvory by sa mohli zvýšiť.
„Obávam sa, že zmena klímy tento problém ešte zhorší,“ uviedol McCormick pre Live Science, „a že zrakové postihnutie sa môže častejšie vyskytovať v mori.“
Zaseknúť hlavonožce do očí
V rámci novej štúdie McCormick a jej tím preskúmali chobotnicu na trhu (Doryteuthis opalescens), dvojbodová chobotnica (Octopus bimaculatus), krab z tuniaka (Planéty Pleuroncodes) a pôvabný krab (Metacarcinus gracilis). Všetky tieto druhy sú lokálne v Tichom oceáne pri južnej Kalifornii a všetky sa zapájajú do každodenného rutinného potápania známeho ako vertikálna migrácia. V noci plávajú blízko povrchu, aby sa nakŕmili; cez deň zostupujú do väčších hĺbok, aby sa schovávali pred slnkom (a hladnými predátormi, ktoré prináša).
Keď tieto tvory migrujú hore a dole po vodnom stĺpci, dostupnosť kyslíka sa dramaticky mení. Oceán je naplnený kyslíkom blízko povrchu, kde sa stretáva vzduch a voda, a výrazne menej nasýtený kyslíkom vo vzdialenosti 50 metrov (50 stôp) pod povrchom, kde sa počas dňa schováva veľa kôrovcov a hlavonožcov.
Aby sa zistilo, či tieto denné výkyvy kyslíka ovplyvňujú videnie zvierat, pripojila McCormick k očiam každej z jej testovaných lariev malé elektródy, z ktorých žiadna nemerala dlhšie ako 0,15 palca (4 milimetre). Tieto elektródy zaznamenali elektrickú aktivitu v očiach každej larvy, keď jej sietnice reagovali na svetlo - „niečo ako EKG, ale pre vaše oči namiesto srdca,“ povedal McCormick.
Každá larva bola potom umiestnená do nádrže s vodou a prinútená pozerať sa na jasné svetlo, zatiaľ čo hladina kyslíka vo vode neustále klesala. Úrovne klesli zo 100% saturácie vzduchu, hladín kyslíka, ktoré by ste očakávali na hladine oceánu, až na asi 20% saturáciu, čo je nižšie, ako v súčasnosti zažívajú. Po 30 minútach tohto stavu s nízkym obsahom kyslíka sa hladiny kyslíka zvýšili späť na 100%.
Zatiaľ čo každý zo štyroch druhov vykazoval mierne odlišnú toleranciu, všetky štyri zaznamenali výrazný úder do videnia, keď boli vystavené prostrediu s nízkym obsahom kyslíka. Celkovo sietnicová aktivita každej larvy klesla medzi 60% a 100% v podmienkach s nízkym obsahom kyslíka. Niektoré druhy, najmä chobotnice a kraby skalné, sa ukázali tak citlivé, že začali strácať svoju víziu, keď vedci začali znižovať obsah kyslíka v nádrži.
„Keď som dosiahol najnižšiu hladinu kyslíka, tieto zvieratá boli takmer oslepené,“ povedal McCormick.
Dobrou správou je, že strata zraku nebola trvalá. Asi do hodiny po návrate do plne nasýteného kyslíkového prostredia všetky larvy opäť získali najmenej 60% svojho videnia, pričom niektoré druhy sa odrazili späť na 100% funkčnosť.
Slepá vo vode
Je pravdepodobné, že vzhľadom na to, že v Tichomorí sa v južnej Kalifornii prirodzene vyskytuje veľa podmienok s nízkym obsahom kyslíka, tieto vysoko citlivé druhy sa každý deň potýkajú s určitou formou zhoršenia videnia, uviedol McCormick. (Je však potrebné, aby ste si boli istí, aby ste vedeli viac.) Dúfajme, že McCormick dodal, že tieto rizikové druhy sa prirodzene vyvíjajú ako vyhýbacie návyky, takže keď dôjde k vážnemu zhoršeniu zraku, plávajú do oceánov s vyšším obsahom kyslíka.
Avšak McCormick povedal, že rýchla deoxygenácia spôsobená zmenou klímy by mohla týmto druhom sťažiť adaptáciu. Podľa štúdie z roku 2017 v časopise Nature sa celková hladina kyslíka v oceánoch za posledných 50 rokov globálne znížila o 2% a predpokladá sa, že do roku 2100 sa do roku 2100 zníži až o ďalších 7%. Straty zistila štúdia Nature, najmä v horných častiach oceánu, kde larvy, ktoré McCromick študoval, majú tendenciu tráviť väčšinu svojho života.
Táto deoxygenácia vyvolaná otepľovaním - spojená s prírodnými silami, ako sú vzorce cirkulácie vetra a vody, ktoré spôsobujú nekonzistentnosť hladín kyslíka v blízkosti povrchu - by mohla viesť k tomu, že zraniteľné tvory stratia zrak, keď to najviac potrebujú. Rizikové zvieratá by sa mohli stať menej účinnými pri hľadaní potravy blízko povrchu a mohli by zabudnúť na jemné náznaky predátorov v ich strede, uviedol McCormick. Je to hrozná možnosť - je však potrebný ďalší výskum na určenie množstva straty zraku spojenej s kyslíkom, ktorú skutočne potrebuje, než tieto bytosti urobia potenciálne škodlivé chyby.
„Ak si vyberiem svoje kontaktné šošovky doma a chodím okolo, mohol by som strčiť prst na nohe, ale prejdem okolo,“ povedal McCormick. „Ďalšou otázkou je, do akej miery sa poškodenie sietnice rovná zmene vizuálneho správania?“
Poznámka editora: Tento príbeh bol aktualizovaný s cieľom opraviť meranie lariev. Sú kratšie ako 0,15 palca, nie 1,5 palca. Príbeh bol tiež aktualizovaný, aby sa zistilo, že morské bezstavovce zvyčajne nemajú v normálnom prostredí 20% saturáciu kyslíkom.
