Havforsuring påvirker muslinger i tidlige livsstadier

Muslinger er populære fisk og skaldyr i det nordlige Tyskland. Muslinger i deres blå-sorte skaller, findes i tidevandsområder i kystzonerne. Som mange skabninger i havene, som beskytter sig selv med en kalkholdig skal mod rovdyr, muslinger er truet af den stigende forsuring af havvand forårsaget af optagelse af yderligere kuldioxid fra atmosfæren, som er opløst i havvand. Muslinger er meget følsomme over for et fald i pH i tidlige livsstadier. En vigtig årsag til dette er den enorme forkalkningshastighed i larvestadiet:mellem den første og anden levedag danner de en forkalket skal, hvilket svarer til vægten af ​​resten af ​​deres krop. Denne proces er undersøgt af videnskabsmænd fra Kiel og offentliggjort i det internationale tidsskrift Naturkommunikation .

"For første gang, vi brugte to forskellige metoder til at forstå forkalkningen af ​​en til to dage gamle afskallede larver for at vurdere deres følsomhed over for klimaændringer", forklarer Kirti Ramesh, førsteforfatter af studiet og ph.d.-studerende i Økofysiologi-gruppen på GEOMAR og på Integrated School on Ocean Sciences (ISOS) i Cluster of Excellence "The Future Ocean". "Ved hjælp af fluorescerende farvestoffer og specialiserede mikroskopiteknikker, vi var i stand til at spore aflejringen af ​​calciumcarbonat i levende larver og vise, at calciumcarbonat ikke dannes intracellulært, som tidligere antaget. Det er mere sandsynligt, at calcium optages direkte fra havvandet og transporteres til skallen via specifikke transportproteiner. Derefter, meget tæt på skallen, dannelsen af ​​calciumcarbonat finder sted", forklarer Kirti Ramesh.

I andet trin, holdet studerede de abiotiske forhold direkte under skallen. Med bittesmå glasmikroelektroder, kalk, pH og carbonat blev målt i larver, der kun målte tiendedele af en millimeter. "For første gang, vi har kunnet påvise, at muslingelarverne er i stand til at øge pH og carbonatkoncentrationen under skallen, hvilket så fører til højere forkalkningsrater ", forklarer Dr. Frank Melzner, Leder af Ecophysiology Working Group hos GEOMAR. "Imidlertid, med stigende forsuring, pH-værdierne under skallen falder også, hvilket fører til reducerede forkalkningsrater og, ved meget høje CO2-koncentrationer, skalopløsning og øget dødelighed forekommer", "Melzner fortsætter. Men, det er interessant, at skallerne kun opløses ved meget lave pH-værdier. Dette tyder på, at organiske bestanddele af larvemuslingeskallen bidrager til opløsningsmodstand.

"Med disse resultater, vi kan etablere en direkte sammenhæng mellem muslingers forkalkningshastighed og havvandets carbonatkemi, " forklarer prof. Dr. Markus Bleich, Leder af Fysiologisk Institut ved Kiel Universitet. Ifølge Bleich, årsagen til muslingelarvernes høje følsomhed for forsuring er muslingelarvenes begrænsede ionreguleringskapacitet.

Hvad er det næste? "Vi vil bruge genetiske og proteomiske metoder til at undersøge, hvilke proteiner der spiller en rolle i transporten af ​​calcium og carbonat, og hvilke organiske stoffer i skallen, der øger deres opløsningsmodstand. Resultater fra vores laboratorium viser, at nogle muslingepopulationer, især fra Østersøen, er mere tolerante over for havforsuring. "Vi tror, ​​at nøglen til øget modstandsdygtighed af muslingeskaller mod opløsning ligger i variationen af ​​organiske skalbestanddele", siger Melzner. Mere tolerante befolkninger kan endelig blive vinderne af klimaforandringerne.