«Впервые мы использовали два разных метода для изучения кальцификации личинок в возрасте от одного до двух дней, чтобы оценить их чувствительность к изменению климата», – объясняет Кирти Рамеш, первый автор исследования и аспирант группы экофизиологии. в ГЕОМАР и Интегрированной школе наук об океане (ISOS) кластера передового опыта "Океан будущего".«С помощью флуоресцентных красителей и специальных методов микроскопии мы смогли отследить отложение карбоната кальция у живых личинок и показать, что карбонат кальция не образуется внутриклеточно, как считалось ранее. Более вероятно, что кальций поступает непосредственно из морской воды и транспортируется в раковину через специфические транспортные белки. Затем, очень близко к скорлупе, происходит образование карбоната кальция », – объясняет Кирти Рамеш.
На втором этапе команда изучила абиотические условия непосредственно под скорлупой.
С помощью крошечных стеклянных микроэлектродов кальций, pH и карбонат измерялись у личинок размером всего лишь десятые доли миллиметра. «Впервые мы смогли показать, что личинки мидий способны увеличивать pH и концентрацию карбонатов ниже скорлупы, что затем приводит к более высокой скорости кальцификации», – объясняет доктор. Франк Мельзнер, руководитель рабочей группы по экофизиологии GEOMAR. «Однако с увеличением подкисления значения pH ниже скорлупы также уменьшаются, что приводит к снижению скорости кальцификации, а при очень высоких концентрациях CO2 происходит растворение скорлупы и повышенная смертность», – продолжает Мельцнер. Однако интересно, что раковины растворяются только при очень низких значениях pH.
Это говорит о том, что органические составляющие оболочки личиночной мидии способствуют сопротивлению растворению.
«С этими результатами мы можем установить прямую взаимосвязь между скоростью кальцификации мидий и карбонатным химическим составом морской воды», – объясняет проф. Доктор. Маркус Блайх, руководитель физиологического института Кильского университета.
По словам Блайха, причиной высокой чувствительности личинок мидий к закислению является ограниченная способность личинок мидий регулировать ионную активность.
Что дальше? «Мы будем использовать генетические и протеомные методы, чтобы исследовать, какие белки играют роль в транспорте кальция и карбоната, а какие органические вещества в скорлупе повышают их устойчивость к растворению. Результаты нашей лаборатории показывают, что некоторые популяции мидий, особенно из Балтийского моря, более устойчивы к закислению океана. «Мы думаем, что ключ к повышению устойчивости раковин мидий к растворению лежит в изменении органических составляющих раковин», – говорит Мельцнер.
Более толерантные группы населения, наконец, могут оказаться в выигрыше от изменения климата.