„Casele” lipicioase ale creaturilor marine prind carbonul oceanic foarte repede

Vizualizați videoclipul

Nu subestimați niciodată valoarea unei case de mucus de unică folosință.

Plicurile filoase, transparente de mucus, numite „case”, sunt aruncate zilnic de cea mai mare dintre creaturile marine care le emană. Casele vechi, deseori de peste un metru, se scufundă spre fundul oceanului, purtând cu ele plancton și alte trăsături biologice prinse în moale lor.

Acum, oamenii de știință au prins în sfârșit cea mai mare dintre aceste case moi și fragile în acțiune, filtrănd particulele din apa de mare pentru ca animalul să le mănânce. Observațiile, prin amabilitatea unui nou sistem de laser și cameră de apă adâncă, ar putea începe să clarifice o piesă lipsă a rolurilor biologice în sechestrarea carbonului în oceanul adânc, spun cercetătorii pe 3 mai. Progresele științei.

Casele provin de la animale marine numite larvacee, nu tocmai un nume de uz casnic. Corpurile lor sunt virgule diafane care plutesc în oceane: o stropire de cap atașată de o coadă lungă care zvâcnește apa prin casă. De la puncte la scară milimetrică din apele de suprafață până la uriași relativ în adâncuri, larvaceele au corpuri translucide ca meduze, dar o structură asemănătoare cordonului (numită notocordă) care amintește de strămoșii foarte vechi ai vertebratelor. „Sunt mai strâns legate de noi decât de meduze”, spune bioinginerul Kakani Katija de la Institutul de Cercetare a Acvariului din Monterey Bay din Moss Landing, California.

Uriașii dintre larvacee, cu corpuri de dimensiunea batoanelor de bomboane, nu își formează casele mai mari și învăluitoare atunci când sunt aduși în laborator. Așa că Katija și colegii au adoptat o strategie de inginerie standard de urmărire a mișcării particulelor pentru a măsura debitele fluidelor și au reproiectat echipamentele pentru a urmări casele gigantice lucrând adânc în ocean.

laser și cameră
SPUNE BRANZA O configurație nou proiectată cu laser și cameră le permite în cele din urmă oamenilor de știință să măsoare vitezele particulelor care hrănesc prin filtrare larvaceele gigantice trec cu coada prin casele lor de mucus. Paul McGill/© 2015 MBARI

Obținerea corectă a hardware-ului a fost o provocare, la fel și implementarea lui de la distanță de pe o navă de cercetare la suprafața Golfului Monterey. „Aceasta este o foaie laser de 1 milimetru grosime care traversează un animal care are aproximativ 2 centimetri lățime și se află la 400 de metri sub vasul de suprafață”, spune Katija.

Instalația a reușit să surprindă măsurători ale debitului de apă prin casele de larvacee aparținând a doi Bathochordaeus specii. Rata de top pentru B. mcnutti, mai mult de 20 de mililitri pe secundă, a doborât recordul (deținut anterior de salpi) pentru cele mai rapide rate de filtrare înregistrate de la un zooplancton. Dacă populația maximă de larvacee gigantice din Golful Monterey ar pompa apă atât de repede, ar curăța toate particulele din adâncimea casei lor în aproximativ 13 zile.

Rata de hrănire a larvelor contează deoarece creaturile marine trimit materie organică, inclusiv carbon, în oceanul adânc în două moduri, explică oceanograful biologic Stephanie Wilson de la Universitatea Bangor din Țara Galilor. Larvaceele aruncă casele care se înfundă cu particule pompate. (Speciile mici pot secreta o înlocuire în câteva minute, deși giganții durează mai mult. „Imaginați-vă că aveți capul plin de muci și vă strănuți casa”, spune Wilson.)

De asemenea, larvaceele trimit carbon pe fundul mării în excremente în formă de fotbal. Acesta este un fotbal american, clarifică Wilson. Micul plancton pe care îl mănâncă larvaceele de lângă suprafață nu s-ar scufunda departe de unul singur, dar odată ce un animal le ingeră și excretă o pelită densă, carbonul din făină se scufundă mai bine.

Dacă precipitațiile care conțin carbon din partea superioară a oceanului cade suficient de repede, ocolește diversiunile altor creaturi și ajunge la adâncimi unde nu i se întâmplă nimic prea mult timp îndelungat, spune Sari Giering de la Centrul Național de Oceanografie din Southampton, Anglia, unde studiază oceanul. carbon. „Cu cât o particulă se scufundă mai repede, cu atât este mai probabil ca carbonul ei să fie stocat în ocean timp de secole”, spune ea.

Giering salută cu entuziasm noul sistem laser și cameră. Ea subliniază că cercetătorii au crezut că larvaceele gigantice ar putea fi importante în sechestrarea carbonului. Dar casele fragile au fost greu de studiat în acțiune până acum.


Nota editorului: Această poveste a fost actualizată la 2 iunie 2017, pentru a corecta descrierea populației de larvacee gigantice utilizate pentru a determina ratele de hrănire.

SIFTER GIGANT Coada batătoare a unei larve cerne mâncarea din apa de mare. Creatura trage apa printr-un înveliș exterior liber de mucus și apoi printr-o pereche de canale interioare evazate – toate de unică folosință și înlocuibile. © 2017 MBARI