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Wirbellose Meerestiere - Auswirkungen der Ozeanversauerung

Korallen und Flügelschnecken spielen eine wichtige Rolle in den Meeresökosystemen und es ist entscheidend, dass wir verstehen, wie sich die Versauerung der Ozeane auf diese auswirkt. EU-finanzierte Wissenschaftler untersuchten die Mechanismen hinter der Verkalkung bei Korallen und Flügelschnecken und wie der Prozess durch Umweltveränderungen beeinflusst wird.
Wirbellose Meerestiere - Auswirkungen der Ozeanversauerung
Verkalkung erfolgt, wenn sich Calciumsalze in Körpergewebe ansammeln. Das Projekt AMICAL untersuchte die Wirkung des steigenden Partialdrucks von Kohlendioxid (pCO2) auf Meeresorganismenmodelle. Tropische Jungkorallen (Acropora Millepora) und zwei Arten der mediterranen Flügelschnecke (Limacina inflata und Cavolina inflexa) wurden verwendet. Flügelschnecken sind eine Art von Meeresschnecke gemeinhin als Meerschmetterlinge bekannt.

Diese Organismen bauen ihre Skelette und Schalen aus Aragonit, einer Form von Kalziumkarbonat (CaCO3). Aragonit ist weniger stabil und löst sich leichter bei hohen pCO2-Werten auf als Calcit, eine andere Form von Carbonat. Letzteres ist der Hauptbestandteil der Schalen von vielen Arten von Meeresorganismen.

Die Forscher untersuchten die akuten und chronischen Auswirkungen erhöhter pCO2-Anteile sowie die Auswirkung der erhöhten Temperatur in Kombination mit höheren pCO2-Werten auf Jungkorallen. Die A. Millepora Larven wurden unter Bedingungen gehalten, die unterschiedliche Umweltszenarien für das 21. Jahrhundert simulierten. Die molekularen Antworten bei den Korallen wurden mittels Hochdurchsatz-RNA-Sequenzierung gemessen. Die Verkalkungs- und Atmungsraten von Flügelschnecken wurden unter niedrigen und kontrollierten pH-Bedingungen gemessen, um die physiologischen Auswirkungen der erhöhten pCO2-Werte zu bestimmen.

Der molekulare Ansatz ergab, dass bei A. Millepora, erhöhte pCO2-Werte den Stoffwechsel stark unterdrückten, aber die extrazelluläre organische Matrixsynthese verbesserten. Gezielte Analysen zeigten komplexe Auswirkungen auf Gene, die an der Verkalkung beteiligt sind. Darüber hinaus deckten die Wissenschaftler eine Reihe von neuartigen Kandidatengenen auf, die eine Rolle bei Verkalkung spielen. Diese Entdeckung liefert eine Grundlage für zukünftige Studien. Laut der Pteropoden-Studie zeigten die Tiere eine signifikante Abnahme der Verkalkungsrate bei niedrigem pH-Wert (erhöhte pCO2).

Die Bemühungen von AMICAL lieferten die ersten Einschätzungen über die physiologischen und molekularen Reaktionen von zwei sehr empfindlichen marinen Wirbellosen auf steigende pCO2-Werte. Die Projektergebnisse werden von großem Interesse für Biologen sein, die im Bereich der vergleichenden Genomik tätig sind, sowie für diejenigen, die den Klimawandel untersuchen.

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