多伦多大学斯卡伯勒分校的一项新研究发现,气候变化正在导致一种具有商业意义的海蟹失去嗅觉,这可以部分解释为什么它们的数量正在减少。
这项针对珍宝蟹的研究发现,海洋酸化会导致它们的嗅觉减少,影响它们检测食物气味的能力,甚至会降低负责嗅觉的感觉神经的活动。
“这是第一项研究海洋酸化对螃蟹嗅觉的生理影响的研究,”斯卡伯勒大学生物科学系助理教授、该研究的合著者Cosima Porteus说。与博士后安德里亚杜兰特。
海洋酸化是地球海洋因吸收大气中越来越多的二氧化碳而变得更酸的结果。这是燃烧化石燃料和碳污染的直接后果,多项研究表明它对海洋野生动物的行为有影响。
珍宝蟹是一种重要的经济物种,分布于从加利福尼亚到阿拉斯加的太平洋沿岸。它们是最受欢迎的螃蟹之一,2019 年它们的渔业价值超过 2.5 亿美元。
Porteus 解释说,像大多数螃蟹一样,它们的视力很差,因此它们的嗅觉对于寻找食物、配偶、合适的栖息地和躲避捕食者至关重要。它们通过称为弹动的过程进行嗅探,在该过程中,它们将触角(小天线)弹过水面以检测气味。负责嗅觉的微小神经元位于这些触角内,它们向大脑发送电信号。
当螃蟹暴露于海洋酸化时,研究人员发现了两件事:它们的动作减少了,而且它们的感觉神经元对气味的反应减少了 50%。
“当螃蟹检测到它们感兴趣的气味时,它们会增加它们的弹射率,但在暴露于海洋酸化的螃蟹中,在我们看到弹射增加之前,气味必须高出 10 倍,”Porteus 说。
海洋酸化似乎正在影响螃蟹的嗅觉有几个潜在的原因。Porteus 指出在赫尔大学进行的其他研究表明,海洋酸化会破坏气味分子,这会影响它们与螃蟹等海洋动物的气味受体结合的方式。
对于发表在《全球变化生物学》杂志上的这项研究,Porteus 和 Durant 能够测试螃蟹感觉神经元的电活动,以确定它们对气味的反应较弱。他们还发现,他们的受体变少了,他们的感觉神经元体积缩小了 25%。
“这些是活跃的细胞,如果它们没有那么多地检测到气味,它们可能会收缩以节省能量。它就像一块肌肉,如果你不使用它就会收缩,”她说。
Porteus 说,减少食品检测可能会对阿拉斯加帝王蟹和雪蟹等其他具有重要经济意义的物种产生影响,因为它们的嗅觉功能相同。
“失去嗅觉似乎与气候有关,因此这可能部分解释了它们数量下降的部分原因,”Porteus 说。
“如果螃蟹找不到食物,那么雌性就没有那么多的能量来产卵。”
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