Результаты – на основе экспериментов, используя высокотехнологичный управляемый компьютером respirometers – противоречат более ранним исследованиям способности вкусного ракообразного функционировать в бедных кислородом водах, таким образом помогая объяснить, что было своего рода экологической тайной.Победите автора Рича Брилла, биолога рыболовства с Национальной службой морского рыболовства NOAA и временными преподавателями в ЭНЕРГИЯХ, говорит «Понятие, что синие крабы относительно нетерпимы к бедным кислородом водам, было парадоксально, потому что эта разновидность часто занимает эстуариевую окружающую среду, которая может стать гипоксической даже в отсутствие деятельности человека».
Исследователи предприняли исследование в свете опасений по поводу уменьшающихся уровней кислорода в прибрежных водах во всем мире, и как растущая распространенность низкого кислорода «мертвые зоны» могла бы затронуть население и управление синими крабами и другой прибрежной морской флорой и фауной. Их работа была издана в октябрьском выпуске Журнала Экспериментальной Морской Биологии и Экологии.Увеличение мертвых зон приписано избыточным исходным данным азота от удобрений, сточных вод и других человеческих источников. Когда морские водоросли в питаемом азотом цветении воды умирают и снижаются, они предоставляют источник жирной пищи бактериям, которые в процессе разложения поднимают растворенный кислород от соседних вод.
«Поскольку прибрежная гипоксия может значительно повлиять на движения, распределение, рост и воспроизводство прибрежной рыбы и бесхарактерных разновидностей, поняв, что их способность терпеть гипоксию становится крайне важной; особенно в разновидностях экологического и торгового значения», говорит Камбала-ромб.Он объясняет, что несоответствие между результатами его команды и более ранними результатами, указывая на улучшения научной инструментовки раньше измеряло дыхание и метаболизм.«Более старые исследования произошли до легкого наличия персональных компьютеров и были таким образом ограниченного срока действия», говорит Камбала-ромб. «Инструменты были настроены, и данные зарегистрированы с карандашом и бумагой во время ‘рабочего времени’». Ученые теперь знают, что может потребоваться много часов для водных животных, чтобы выздороветь от напряжения передачи от бака для хранения до respirometer, таким образом путая результаты краткосрочных исследований.
Камбала-ромб и его коллеги исследования – Питер Бушнелл из Университета Индианы Саут-Бенд; Тимоти Элтон из Бангорского Университета, Уэльс; и Хэмиш Смол ЭНЕРГИЙ – провел их исследования, используя «автоматизированную переспирометрию неустойчивого потока», в котором отдельные крабы размещены в закрытый контейнер и их кислородное использование, измерил каждую вторую волоконную оптику использования и флуоресцентные датчики.«Со способностью автоматизировать целую делающую запись данных систему», говорит Камбала-ромб, «мы смогли собрать данные с минимальным человеческим вмешательством, и – что еще более важно – круглосуточный и в течение нескольких дней. Это позволило нам не начинать испытание низкого кислорода, пока мы не были уверены, эффекты обработки и передачи полностью рассеяли».
Они провели свои исследования в Восточной Береговой Лаборатории ЭНЕРГИЙ в Wachapreague, используя крабов, собранных из соседних приливных ручьев.Результаты их экспериментов показывают, что – вопреки предыдущим исследованиям – синие крабы – «кислородные регуляторы», которые могут поддержать постоянный уровень аэробного метаболизма, пока они не достигают критического кислородного уровня. Более ранние исследования предположили, что синие крабы были «кислородными конформерами», скорость метаболизма которых упала совместно с сокращениями концентрации кислорода окружающих вод.
Критический кислородный уровень менялся в зависимости от метаболического государства проверенных крабов – который исследователи могли поднять, увеличив температуру воды, кормя краба едой menhaden или используя крабов, зараженных паразитом, который, как известно, повысил метаболизм. В 62°F и 72°F, критический кислородный уровень составлял меньше чем 2 миллиграмма кислорода за литр воды; это увеличилось до между 2 и 3 миллиграммами за литр в 82°F, и проверяя недавно питаемых и зараженных крабов.«Наши результаты согласовываются с кислородными уровнями, которые, как показывают, влияли на синие поведения краба и в полевых и в лабораторных параметрах настройки», говорит Камбала-ромб, и «поддерживают идею, что синие крабы хорошо адаптированы к гипоксическим условиям, происходящим в эстуариевой окружающей среде, которую они занимают». Результаты показывают, что синие крабы могут – при умеренных температурах воды – переживают на кислородных уровнях всего 1,3 миллиграмма за литр, всего 15% кислорода, доступного в полностью влажной морской воде.
Беспокойство – то, что происходит с критическим кислородным уровнем крабов, в то время как температуры воды в Чесапикском заливе продолжают повышаться с глобальным потеплением. Температуры залива уже повысились 1.5 до 2.5°F с 1960 и, как предполагается, повысятся на еще 3,5 ° до 9°F уже в 2070.
«Наши данные показывают, что скорости метаболизма синего увеличения краба с увеличением температуры, и это в свою очередь увеличивает самые низкие кислородные уровни, которые они могут пережить. Так нагревание залива усилит эффекты гипоксии на синих крабах, поскольку это будет с почти всеми другими организмами», говорит Камбала-ромб.Эксперименты команды показали, что скорость метаболизма проверенных синих крабов, удвоенных, идя от 62°F до 72°F, и, увеличилась почти 6-кратный с другим 10°F повышение температуры воды от 72°F до 82°F.
Скорости метаболизма питаемых людей и зараженных обыкновенным синим крабом паразит Hematodinium perezii, были, оба более чем удваивают те из непитаемых, незараженных людей в 72°F. Федеральные крабы в 82°F показали дальнейшее 60%-е увеличение скорости метаболизма от того из непитаемых людей, измеренных при той же самой температуре.