Zmiany klimatu kurczą mózgi najinteligentniejszych zwierząt oceanu. To pierwsza taka anomalia, ale będą kolejne
Głowonogi to podwodni geniusze, których – przez naszą „ssakocentryczność” – zupełnie nie doceniamy. Okazuje się jednak, że inteligencja nie wystarcza: postępujące zakwaszenie oceanów stanowi dla nich niewidzialne, śmiertelne zagrożenie. Z najnowszych badań wynika, że rosnące stężenie dwutlenku węgla w morskiej wodzie sprawia, że mózgi kałamarnic dosłownie kurczą się o połowę.
To przerażające zjawisko uderza przede wszystkim w obszary odpowiedzialne za wzrok i interpretację bodźców wizualnych, co w dalszej perspektywie może doprowadzić do zagłady jednych z najbardziej fascynujących zwierząt na Ziemi. Choć dotychczas biolodzy przyglądali się głównie blaknięciu raf koralowych, najnowszy projekt badawczy skupia się na neurologicznych ofiarach kryzysu. Nie mieliśmy o nich pojęcia.
Podwodny geniusz w niebezpieczeństwie
Przedstawiciele podgromady płaszczoobrzękich (Coleoidea), do których należą m.in. kałamarnice, są powszechnie uznawani za najbystrzejsze bezkręgowce naszej planety. Ich niesamowicie rozwinięty układ nerwowy sprawia, że pod względem liczby neuronów dorównują psom (posiadają ich około pół miliarda). Niestety, ta ewolucyjna przewaga okazała się niezwykle wrażliwa na antropogeniczne zmiany klimatyczne. Kałamarnice nie przewidziały działalności ludzi.
Podczas niedawnej konferencji Society for Experimental Biology we Florencji zaprezentowano bardzo niepokojące wyniki badań. Dr Garett Allen z kanadyjskiego Acadia University oraz dr Yung-Che Tseng z tajwańskiej Academia Sinica postanowili sprawdzić, jak kałamarnice wielkopłetwe (Sepioteuthis lessoniana) poradzą sobie w świecie niedalekiej przyszłości. W tym celu umieścili świeżo wyklute młode w dwóch specjalnych zbiornikach. Pierwszy symulował obecne warunki oceaniczne o naturalnym pH 8,2. Drugi zbiornik odzwierciedlał zakwaszenie oceanu prognozowane na rok 2100 (pH 7,8), wynikające z drastycznie rosnącej emisji CO2.
„Znikająca” połowa mózgu
Po 90 dniach trwania eksperymentu badacze wykorzystali zaawansowane obrazowanie rezonansem magnetycznym (dMRI), by precyzyjnie zajrzeć do wnętrza głów zwierząt. Wyniki wprawiły ich w osłupienie. – Od razu zauważyłem, że ich mózgi są o połowę mniejsze. Musiałem wręcz sprawdzić oprogramowanie diagnostyczne, by wykluczyć błąd maszyny – relacjonował zaskoczony dr Allen.
Skanowania potwierdziły najgorsze obawy: w silnie zakwaszonym środowisku objętość mózgu kałamarnic spadła średnio aż o 49% w porównaniu z grupą kontrolną przebywającą w standardowej wodzie. Co istotne, ta drastyczna zmiana dotyczyła wyłącznie tkanki nerwowej – ogólny rozmiar ciał zwierząt pozostał całkowicie bez zmian. Najbardziej ucierpiały ośrodki wzroku. Objętość płatów wzrokowych zmniejszyła się o 52%, a tzw. pasm wzrokowych – o 62%. Nie zostały niczym zrekompensowane.
Ślepnący myśliwy tracą apetyt
Dla kałamarnic wielkopłetwych bezbłędny wzrok to podstawowe narzędzie przetrwania. To dzięki niemu zwierzęta te potrafią błyskawicznie namierzyć, śledzić i schwytać swoją ofiarę w morskiej toni. Badacze zaznaczają, że degeneracja nie dotyka samej siatkówki oka, ale drastycznie upośledza zdolność płatów wzrokowych do poprawnego przetwarzania rejestrowanego obrazu. Przekłada się to bezpośrednio na zachowania łowieckie.
Wcześniejsze analizy przeprowadzone przez ten sam zespół wykazały, że ostre, krótkotrwałe narażenie na wysokie stężenie CO2 (przez zaledwie 7 dni) powoduje gigantyczny spadek zachowań łowieckich – o 65%. Z kolei osobniki przebywające w zakwaszonej wodzie przez pełne 90 dni od wyklucia wykazywały spadek chęci do żerowania o 42% względem grupy z pierwszego zbiornika.
Kałamarnice nie mają już po prostu siły
Naukowe śledztwo wokół tego zjawiska wciąż trwa. Dr Allen podejrzewa, że tak potężne kurczenie się tkanki nerwowej może być efektem groźnych uszkodzeń oksydacyjnych. Inną, równie prawdopodobną przyczyną są drastyczne ograniczenia energetyczne. Mózg, zmuszony do walki ze stresem środowiskowym, traci zasoby, przez co nie jest w stanie prawidłowo funkcjonować i wyłącza podstawowe instynkty niezbędne do polowania.
Aby lepiej zrozumieć to postępujące uszkodzenie, eksperci z Kanady i Tajwanu analizują obecnie rozwój mózgów kałamarnic w krótszych, 30- i 60-dniowych odstępach czasu. Jeśli czarne scenariusze klimatologów się sprawdzą i emisja gazów nie zwolni, podwodni geniusze mogą do końca stulecia stracić swoją najważniejszą broń ewolucyjną, ustępując miejsca innym w oceanicznym łańcuchu pokarmowym.
Nasz autor
Jonasz Przybył
Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.