気候変動は、今日、科学と政治の両方の夕食の席で、根強い話題となっています。実際、産業革命が始まって以来、二酸化炭素（CO2 ) は、人類の活動の副産物として大気中に放出され、世界中の気候システムを混乱させてきました。
海洋の酸性化は、潜在的な悪影響の膨大な数の中で、海洋温暖化や低酸素症（海水の酸素レベルの低下）と同様に、海洋生物に新たなリスクの 1 つをもたらします。大気中のこの温室効果ガスの濃度が上昇すると、化学的に、表層海水への二酸化炭素の溶解も増加することが示されています。この海洋二酸化炭素濃度の世界的な上昇が、海水の酸性度を効果的に上昇させ (生物の酸塩基バランスを乱す)、炭酸カルシウムの蓄積に必要な特定の元素の利用可能性を低下させることにより、海洋酸性化の現象を引き起こします。構造 (例:二枚貝の殻や甲殻類の外骨格)。
海洋生物多様性に対するこの現象の主な影響のいくつかは、分類群全体の多数の研究によって実証されているように、生存、成長、繁殖、および行動に影響を与える可能性があります。実際、高濃度の二酸化炭素は、生理学的レベル (代謝など) と神経学的レベル (感覚系など) の両方に深刻な悪影響を引き起こす可能性があります。生理学に関して、多くの生物は、増加した CO2 にさらされると、エネルギー貯蔵量 (個体がその生物学的プロセスを確保するために利用できるエネルギー) の減少と代謝率の低下 (代謝抑制とも呼ばれます) を示しています。> .後者は、生理的に好ましくない条件下での生存を強化するための戦略として、生物が酸塩基平衡の調節のためのエネルギー要件を減らし、結果として酸素消費を減らす、時間制限のある適応であると考えられる状態を構成します。期間限定です。
次に、化学感覚の受容 (環境からの化学情報の使用) に影響を与える可能性のある神経学的レベルへの潜在的な影響があります。化学感覚受容は、海洋生物にとって非常に重要です。特に、さまざまなプロセス (摂食から生息地の選択、仲間の追跡、生殖など) を嗅覚を介した行動に依存する甲殻類にとっては非常に重要です。この感覚系の潜在的な妨害または障害は、手がかりの損傷またはレシーバーでの正しい受信および/または処理の妨害のいずれかによって、最終的に深刻な生態学的影響につながる可能性があります。驚くべきことに、気候変動変数がこの主題、特に甲殻類の性的合図の検出に関係するものに及ぼす潜在的な影響に関する情報は比較的少なく、したがって、これはかなり興味深い研究主題を提示しました.
海産端脚類 Gammarus locusta (図 1) は広範囲に生息する甲殻類で、海洋および河口の食物網にとって重要な生態学的重要性を持ち、海鳥から魚類、その他の甲殻類まで、膨大な数の種を捕食しています。藻類や小型の無脊椎動物など、さまざまな他の生物を積極的に捕食しています。ヨコバイ端脚類では、性的な配偶者の誘引は 2 つのレベルで誘発されます。そして、メスの外骨格に存在する身体接触フェロモンを介して、オスによる受容的なメスの認識を可能にし、特定の交尾前行動の開始を誘発します (交尾前の配偶者保護 – これは、メスを守り、運ぶことから成ります)。彼らが交尾できるようになるまで男性によって）。これらのフェロモンはオスの美学 (アンテナのような構造) によって検出され、オスはメスの現在位置を認識するだけでなく、メスの内部プロセスに関する情報も収集できます。
世界的な環境変化の現在のシナリオに直面して、私たちは、G.イナゴ 男性だけでなく、男性と女性の両方の代謝率にも。これを念頭に置いて、この種の 2 世代を制御および酸性化のシナリオにさらし、二酸化炭素濃度を現在のレベル (~400 µatm) および予測される世紀末のレベル (~900 µatm) に調整しました。最後の世代が性的成熟に達したとき (この種では、18ºC では生後約 30 日で発生します)、行動および代謝特性のサンプリングが行われました。
行動および代謝サンプリングに採用された方法論の完全な説明は、詳細に興味のある方のために、私たちの論文で入手できます。ただし、ここでは、使用した方法について簡単に説明します。オスの生殖行動への影響を測定するために (特に長距離のメスの手がかりの検出への影響)、オスのグループがランダムに選択され、バイナリ選択実験装置で個別にテストされました (図 2)。
このセットアップは長方形のアリーナで構成され、一度に 1 つのオスの端脚類が 10 分間、2 つの反対側の水流 (1 つはメスの香りの手がかりを含み、もう 1 つはろ過された海水) の間で自由に移動できました。 10分間コンテナ。両方の刺激に対するこの前の条件付けにより、動物がアリーナに放出される前にキューにさらされることが保証されました。自由行動段階では、各オスの反応潜時 (つまり、アリーナの探索を開始するのに必要な時間)、最初に選択した方向 (つまり、オスが最初に行った水流)、および時間の割合を記録しました。各フローで費やされます。端脚類の代謝速度への影響を定量化するために、成体のオスとメスを無作為に選び、O2 に適した静的フロースルー呼吸測定システムの密閉アクリルチャンバー内に個別に導入しました。 センサースポットとO2の連続記録 チャンバー内の消費率。その後、これらは、生態学的に関連する代謝の尺度である通常の代謝率を計算するために使用されました.
私たちの結果はかなり興味深いものでした。海洋の酸性化は、応答の待ち時間と各水流に費やされる時間の割合に関して有意な影響がありました (具体的には、酸性化のシナリオにさらされた男性の待ち時間の増加と、女性の手がかりを含む水流に費やされる時間の減少)。しかし、方向の最初の選択に関しては何もありませんでした（対照のオスと同様の反応を示しました）。これらの結果は CO2 を示唆しています おそらく神経学的経路の破壊と、その結果としての化学情報の正しい取得と処理の阻害による行動の混乱（ただし、これはこの研究では評価されていません）。また、高濃度の CO2 にさらされた個人 シナリオ（男性と女性の両方）は、代謝率の大幅な低下を示しました。これは、上記のように、代謝低下の可能性を示しています。この状態は、海洋無脊椎動物の活動の麻酔のような状態にも関連しており、運動を開始するのにかかる時間が長いことを説明できます.
要約すると、この研究は、海水 CO
第二に、長期的には特定の要因に対する個体群または種の感受性の低下につながる可能性がある、ストレスの多い条件への長期的な適応の可能性も考慮する必要があります。これが意味することは、上記のような研究を追求することが重要であるということですが、新しい要因を組み合わせて、可能であれば、短期間の暴露とは異なる可能性のある複数世代の反応を評価する.それにもかかわらず、分類群全体の海洋種に対する予測される気候変動の影響に関する文献が増えています。近い将来、政治家や政策立案者に正しく助言し、効果的な保護対策を実施するためには、この種の研究への投資を継続することが最も重要です。
参照:
- Francisco O. Borges、Eduardo Sampaio、Cátia Figueiredo、Rui Rosa、Tiago F. Grilo、沿岸キーストーン甲殻類における長距離配偶者検出のハイパーカプニアによる破壊とエネルギー消費の削減、Physiology &Behavior、195 巻、2018 年、ページ 69-75、ISSN 0031-9384、https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2018.07.023.
