Syracuse Üniversitesi’nden biyologlar, deniz kestanesinin yapışkanlık yeteneklerinin farklı su tuzluluk düzeylerinden nasıl etkilendiğini araştıran bir çalışmanın ortak yazarıdır. Kredi: Syracuse University
Syracuse Üniversitesi’nden araştırmacılar, yoğun şiddetli yağış gibi iklim değişikliği kaynaklı olaylardan kaynaklanan fazla tatlı suyun deniz kestanelerinin hayatta kalması üzerindeki etkilerini araştırıyorlar.
Şiddetli bir yağmur fırtınasında seyrederken, yol tutuşunu korumak çok önemlidir. Aracınızın lastiklerinde diş eksikliği varsa, kendinizi patinaj yaparken ve kayarken bulursunuz ve aracı güvenli bir şekilde kontrol edemezsiniz. Şiddetli yağmurlar sırasında kıyıya yakın, sığ su habitatlarında yaşayan deniz kestaneleri ile bir paralellik kurulabilir. Bu tür sağanak yağışlar, okyanusun tuz konsantrasyonunda bir değişikliğe yol açarak daha düşük tuzluluk seviyelerine yol açar.
Tuzluluktaki bu küçük değişiklik, deniz kestanelerinin tüp ayaklarını etraflarındaki yüzeylere sıkıca tutturma becerileri üzerinde derin bir etkiye sahip olabilir. , lastiklerin yolu kavraması gerektiği gibi. Bu küçük, dikenli deniz hayvanları için bu sadece bir rahatsızlık değil, aynı zamanda bir hayatta kalma meselesidir. Yapışkan yapıları, kıyıya yakın dalgaların süpürdüğü kayaların arasında hareket etmelerini sağlar ve bu yetenek olmadan yaşamları risk altındadır.
Syracuse Üniversitesi’nden biyologlar, deniz kestanesinin yapışma yeteneklerinin nasıl olduğunu araştıran bir çalışmanın ortak yazarıdır. farklı su tuzluluk düzeylerinden etkilenir.
Deniz kestanelerinin hayatta kalması, deniz ekosistemlerinde dengeyi korumak için hayati önem taşır. Deniz kestaneleri, mercan resiflerindeki alglerin yaklaşık %45’ini otlatmaktan sorumludur. Deniz kestanesi olmadan mercan resifleri, mercanların büyümesini sınırlayabilen makroalglerle büyüyebilir. Kıyıların korunması ve biyoçeşitliliğin korunması açısından mercan resiflerinin önemi göz önüne alındığında, deniz kestanesi popülasyonunu korumak kritik önem taşır.
Syracuse Üniversitesi lisansüstü öğrencisi Andrew Moura (sağda) ve eski Villanova Üniversitesi lisans öğrencisi öğrenci Jack Cucchiara, Friday Harbor Laboratories’de 10 farklı deniz kestanesi grubu arasındaki tuzluluk seviyelerini kontrol ediyor. Kredi: Syracuse University, University of Washington
Küresel iklim değişikliği, sıcak hava dalgaları ve kuraklıktan şiddetli yağmurlar ve sellere kadar değişen aşırı hava koşullarına neden olduğundan, kıyıya yakın ekosistemlere akan büyük miktarlardaki tatlı su, yaşam alanlarını değiştiriyor. Fen Edebiyat Fakültesi Biyoloji Bölümü’nde yardımcı doçent olan Austin Garner liderliğindeki bir biyolog ekibi, düşük tuzluluğun etkilerini ve bunun deniz kestanelerinin yaşam alanlarını kavrama ve hareket etme yeteneklerini nasıl değiştirdiğini inceledi. Syracuse Üniversitesi’nin BioInspired Institute üyesi olan Garner, hayvanların değişken ortamlardaki yüzeylere nasıl tutunduklarını hem yaşam hem de fizik bilimleri açısından inceliyor.
Ekibin yakın zamanda Journal of Experimental Biology’de yayınlanan çalışması , deniz kestanesi popülasyonlarının gelecekteki aşırı iklim olaylarından nasıl etkileneceğini anlamaya çalıştı.
“Birçok deniz hayvanı vücutlarındaki su ve tuz miktarını düzenleyebilirken, deniz kestaneleri bu konuda o kadar etkili değil.” diyor Garner. “Sonuç olarak, dar bir tuzluluk seviyeleri aralığı ile sınırlı olma eğilimindedirler. Sağanak yağış, kıyı şeridi boyunca okyanusa çok miktarda tatlı suyun dökülmesine ve deniz suyundaki tuz konsantrasyonunda hızlı düşüşlere neden olabilir.”
Grubun araştırması, Washington Üniversitesi’nin Friday Harbor Laboratories’inde (FHL) gerçekleştirildi. ). Garner’ın Syracuse’daki laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi olan çalışmanın baş yazarı Andrew Moura, canlı yeşil deniz kestaneleri ile deneyler yapmak için Garner ve Villanova Üniversitesi’nden araştırmacılarla birlikte FHL’ye gitti. Şu anda Rhode Island College’da biyoloji alanında yardımcı doçent olan eski FHL doktora sonrası araştırmacısı Carla Narvaez ve Villanova Üniversitesi profesörleri Alyssa Stark ve Michael Russell ile birlikte çalıştılar.
Syracuse Üniversitesi biyoloji profesörü Austin Bir deniz kestanesi tutan Garner. Kredi: Syracuse Üniversitesi
FHL’de araştırmacılar, deniz kestanelerini her tanktaki farklı tuzluluk seviyelerine göre normalden çok düşük tuz içeriğine kadar 10 gruba ayırdı. Her grup arasında, doğru tepki (deniz kestanelerinin kendilerini ters çevirme yeteneği), hareket (bir noktadan diğerine hız) ve yapışma (tüp ayaklarının bir yüzeyden ayrıldığı kuvvet) dahil olmak üzere metrikleri test ettiler. Garner’ın Syracuse’daki laboratuvarında o ve Moura, her bir ölçümü karşılaştırmak için veri analizini tamamladı.
Ekip, deniz kestanesinin doğrulma tepkisi, hareketi ve yapışma yeteneğinin düşük tuzluluk koşullarından olumsuz etkilendiğini buldu. İlginç bir şekilde, deniz kestanesinin yapışma kabiliyeti, çok düşük tuzluluk seviyelerine kadar ciddi şekilde etkilenmedi; bu, deniz kestanelerinin, tüp ayakların daha fazla koordinasyonunu (doğrultma ve hareket) gerektiren faaliyetler olmasa bile zorlu kıyıya yakın çevre koşullarında bağlı kalabileceğini gösteriyor. mümkün olabilir.
“Performanstaki bu düşüşü çok düşük tuzlulukta gördüğümüzde, deniz kestanelerinin düşük tuzluluğun yaşandığı belirli alanlarda takılıp kalamamalarının bir sonucu olarak yaşıyor olabilecekleri yerlerde değişimler görmeye başlayabiliriz. ”diye açıklıyor Moura. “Bu, deniz kestanelerinin ne kadar otladığını değiştirebilir ve derin ekosistem etkilerine sahip olabilir.”
Çalışmaları, araştırmacıların deniz kestanesi gibi hayvanların değişen bir dünyada ne kadar önemli olacağını tahmin etme yeteneğini artıran kritik veriler sağlıyor. Garner ve ekibinin keşfettiği yapışma ilkeleri, Syracuse Üniversitesi BioInspired Institute’un yenilikçi araştırmalar yoluyla küresel zorlukları ele alma misyonuyla uyumlu olan insan yapımı yapışkan malzemeler için de kullanışlı olabilir.
“Eğer öğrenebilirsek Deniz kestanelerinin kalıcı bir yapıştırıcı salgılamasına ve bunu geçici bağlantı için kullanmasına izin veren temel prensipler ve moleküler mekanizmalar sayesinde, bu gücü bugün tasarım zorluklarında veya yapıştırıcılarımızda kullanabiliriz” diyor Garner. “Başka türlü kalıcı olan bir yapıştırıcıya sahip olduğunuzu hayal edin, ama sonra başka bir bileşen ekliyorsunuz ve onu parçalıyor ve başka bir yere tekrar yapıştırabiliyorsunuz. Çevremizdeki günlük ürünleri geliştirmek için biyolojinin nasıl kullanılabileceğinin mükemmel bir örneği.”
Referans: “Hiposalite, deniz kestanesi tüp ayaklarının koordinasyonunu ve yapışmasını azaltır” yazan Andrew J. Moura, Austin M. Garner, Carla A. Narvaez, Jack P. Cucchiara, Alyssa Y. Stark ve Michael P. Russell, 30 Haziran 2023, Journal of Experimental Biology.
DOI: 10.1242/jeb.245750