Små røde dyr piler i mørket under isen på en frossen Quebec -sø

I en frossen sø i Quebec, små røde skabninger zip rundt under isen. Guillaume Grosbois og Milla Rautio, forskere ved Université du Québec à Chicoutimi, Saguenay, Québec, Canada rapporterer opdagelsen af ​​aktivt liv i en vintersø i dag i Ecological Society of America's journal Økologi .

Grosbois og Rautio forventede ikke at finde lyse rødt zooplankton summende i det mørke vand under den frosne overflade, da de besøgte den snedækkede Simoncouche -sø om vinteren.

"Det meste økologiske arbejde udføres om sommeren, fordi det er lettere at gå i marken på den tid af året, men også fordi alle troede, at der ikke sker noget om vinteren, "sagde Grosbois." Akvatiske økologer troede, at alt enten dør eller går i dvale, og at livet er i bero i løbet af hele sæsonen. "

Selvom vinterforskning vinder interesse, økologisk feltarbejde bremses, når vejret sner. Forskerne forventede at finde søens zooplankton, de næsten mikroskopiske dyr, der fodrer fisk

og andre større søindbyggere, hviler næsten ubevægelig på søbunden, venter de kolde sultne måneder, indtil sollys og mad vender tilbage.

Men da de så på vandprøver under mikroskopet, de så copepod -arterne Leptodiaptomus minutus og Cyclops scutifer svømmer kraftigt om. De små krebsdyr, der ligner meget små rejer, tegnede sig for 63 og 22 procent af vinterbiomassen i søen.

"Vi så, at de var meget aktive! De var slet ikke i dvale. Jeg var meget overrasket, fordi der ikke er lys om vinteren der er ingen alger at spise, "Sagde Grosbois.

Vender tilbage for at prøve søen hvert par uger i løbet af året, Grosbois og Rautio blev yderligere overrasket over at opdage, at zooplanktons biomasse faktisk toppede i december. Men den mest opsigtsvækkende opdagelse var copepods 'levende farve.

Rautio og Grosbois ønskede at vide, hvordan de små dyr formåede at forblive aktive, da deres primære fødekilder døde, men også hvorfor de var så farvestrålende. I sommers, zooplankton er næsten gennemsigtige. Lys rød farve ville være et fyrtårn, som Rudolphs røde næse, kald til rovfisk. I mørket, den lyse røde farve tiltrækker ikke farlig opmærksomhed. Den røde farve, imidlertid, er dyrt for de små dyr at lave. Det koster dem energi, de har brug for for at overleve. Så forskerne mente, at det må tjene et formål.

Farve giver ofte beskyttelse mod skader fra UV -stråling, som naturlig solcreme. Men meget lidt sollys filtrerer gennem det tykke dækning af is. Høj energi ultraviolet lys reflekterer fra isoverfladen. I stedet, Grosbois og Rautio tror, ​​at det røde pigment kan virke som et konserveringsmiddel for det ekstra kropsfedt, zooplankton stablet på til vinteren.

"Linket var lipiderne, fedtstofferne. "sagde Grosbois.

Når overfladen iser over, farvandet nedenfor bliver mørkt. Fytoplankton, alger det, som planter, få energi fra sollys til at begynde at dø. Copepods får de fleste af deres kalorier fra alger. De kan forblive aktive hele vinteren, Rautio og Grosbois konkluderede, fordi de akkumulerer fedtstoffer, når temperaturen falder i løbet af efteråret, spise alt, hvad de kan finde og hygge sig med døende alger, når isen lukker sig. Men opbevaret fedt, især værdifulde fedtsyrer, er sårbare over for skader som følge af peroxidation forårsaget af frie radikaler.

Frie radikaler er en konsekvens af åndedræt. Alle dyr, der indånder ilt, skal klare deres generation og de skader, de kan påføre. Ligesom carotener og andre levende pigmenter i frugt og grøntsager, det røde pigment i copepods er en antioxidant. Det beskytter copepods celler ved at binde frie radikaler og holde dem væk fra vigtigt mobiludstyr. Grosbois og Rautio mener, at i mørket under isen, copepods kan sikkert drage fordel af beskyttelse mod oxidativ stress, som lyse pigmenter tilbyder. De små copepoder, ligesom mennesker, har brug for omega-3 og omega-6 fedtsyrer for at være sunde.

"Vi kan kun få essentielle fedtsyrer fra mad. En af de bedste kilder er fisk, fordi fisk akkumulerer dem fra copepods, der samler dem fra algerne, der er hovedproducenterne, "Sagde Grosbois. Fedtsyrebiokemi, og dens virkninger på fødevarenettet, er et emne, der interesserer ham for fremtidig forskning.

"Vi er mange mennesker på planeten. Vi skal alle være sundt, så vi har brug for mange fedtsyrer. Efterhånden som klimaforandringerne ser vi, at isdækningstiden bliver kortere og kortere. Det er en virkelig vigtig periode for vandorganismen at akkumulere fedtsyrer. "

Grosbois spekulerer på, om en kortere fryseperiode vil give copepods nok tid til at akkumulere de fedtsyrer, de har brug for til at reproducere med succes i foråret. Når copepods løber tør for fedtsyrer, der er, på tur, være mindre for fisken, og så videre på madnettet.

"Vinteren er vigtig, især i den boreale zone. Vi her er i en meget nordlig by i Canada, hvor vinteren kan være meget lang, "Grosbois sagde." Vi skal studere denne gang mere. Alt, hvad der sker om vinteren, vil have indflydelse på foråret, sommer, og falde. Så hvis vi vil forstå, hvad der sker i økosystemet, vi har brug for at vide mere om vinteren. "