Крабы не справятся с последствиями изменения климата

Съедобные крабы не справятся с воздействием изменения климата на морскую воду — новое исследование
Мы только начинаем узнавать, как водные организмы будут реагировать на изменение климата и как это повлияет на их сообщества и экосистемы. Один из способов узнать больше — посмотреть, смогут ли виды компенсировать изменения в своей среде. В частности, если они смогут пережить любые немедленные колебания температуры и снижение pH океана, вызванное повышением уровня CO₂ в атмосфере.

Береговые линии и эстуарии уже являются сложным местом для обитания морских организмов. Физические свойства морской воды — соленость, температура, pH и уровень кислорода — часто меняются. А с дальнейшими колебаниями окружающей среды из-за изменения климата они становятся еще более требовательными. Характер солености морской поверхности меняется по мере увеличения поступления пресной воды из-за исключительных штормов и стока в результате наводнений.

Ученые начали изучать комбинированные эффекты глобального потепления и снижения pH морской воды — также известного как закисление океана — на морские сообщества. На сегодняшний день выяснилось, что несколько факторов имеют большее влияние на этих существ, чем каждый фактор по отдельности. Вместе они влияют на способность видов компенсировать изменения и выжить.

Однако мало что известно о совместном воздействии подкисления океана и разбавления морской воды на эти организмы. Это важно, поскольку известно, что изменения устойчивости к солености влияют на характер распределения морских видов и структуры их сообществ.

Наша миссия — делиться знаниями и принимать решения.
Сравнение тяжелого положения крабов
В нашем недавно опубликованном исследовании мы решили рассмотреть эту комбинацию факторов, сосредоточив внимание на двух видах морских крабов: съедобном крабе (Cancer pagurus) и прибрежном крабе (Carcinus maenas). Оба они являются общими для вод Великобритании, но в их естественной среде обитания наблюдается разная степень изменения окружающей среды. Для съедобных крабов домом обычно являются низкие приливные мелководья шельфа для молоди и до 100 метров для взрослых особей вдали от воздействия пресной воды. В то время как береговые крабы обычно живут в устьях рек и регулярно сталкиваются с разбавленной морской водой.

Мы изучили, как крабы отреагировали на то, что, по прогнозам, будет обычным уровнем CO₂ в 2100 году (1000 микрометров), и на биологически значимое снижение солености морской воды. Нам было интересно узнать, будет ли съедобный краб менее способным, чем прибрежный краб, который регулярно испытывает колебания солености. Мы также хотели выяснить, почему один вид может быть более уязвимым, чем другой, исследуя способы, которыми они естественным образом компенсируют изменения окружающей среды.

Мы подвергали молодь обоих видов воздействию различных условий CO₂ и засоления на срок до одного года. Крабов кормили регулярно, и они продолжали расти за счет линьки на протяжении всего времени воздействия. Мы обнаружили, что прибрежный краб вполне способен выжить в этих условиях до года, но съедобный краб выживал.

Береговой краб — широко инвазивный вид в странах за пределами Европы — усилил свою реакцию на стимул (активизировал) свою способность обменивать ионы бикарбоната через жабры. Этот механизм помогает нейтрализовать изменения pH жидкости организма, связанные с повышенным содержанием CO₂ в морской воде. Между тем, у съедобного краба такой активации не наблюдалось, и у них была ограниченная способность переносить ионы. Вместо этого этот вид накапливал CO₂ в своей гемолимфе (кровь ракообразных).

Была предпринята некоторая попытка компенсировать эти условия, но на удивление съедобным крабам было лучше в разбавленной морской воде. Это было неожиданностью, поскольку съедобный краб обычно проводит всю свою взрослую жизнь в морской среде, отделенной от пресной воды. Причину этого трудно объяснить, но это может быть связано с пассивными изменениями, связанными с воздействием разбавленной морской воды, делающей гемолимфу более щелочной.

Наша работа демонстрирует, что молодые съедобные крабы могут выжить в повышенных условиях CO₂, переместившись в освежающую морскую воду — но только на ограниченный период времени. Этот вид также оказался уязвимым к долгосрочному воздействию разбавленной морской воды.

Наше исследование помогает нам понять, что существуют фундаментальные различия в биологической способности морских видов компенсировать изменение климата. Даже внутри таксонов ракообразных, которые обычно считаются относительно устойчивыми к изменениям.

Полностью морские виды, такие как съедобный краб, предпочитающие стабильность, плохо приспособлены для выживания в изменчивой природной среде. Они, вероятно, будут более уязвимы к изменению климата, и срочно необходимы дальнейшие исследования этого и подобных видов.