編集者注：この記事は、午前11時20分E.D.T.に更新されました。 5月17日金曜日
軽い粒子を視覚情報に変えることは大変な作業であり、あなたの体は仕事を成し遂げるために酸素に依存しています。これは、2本の足で陸を歩く場合でも、8本で海を泳ぐ場合でも当てはまります。
実際、Journal of Experimental Biologyの最近の研究によると、イカ、カニ、タコなどの海洋無脊椎動物が利用できる酸素の量は、以前考えられていたよりもはるかに重要です。 4月24日オンラインで公開されたこの研究では、研究者たちは、動物が低酸素環境に30分間曝されただけで、4種の海洋幼虫（2匹のカニ、タコ、イカ）の網膜活動が大幅に低下したことを確認しました。
一部の種では、酸素レベルのわずかな低下でもほとんど即座に視力喪失を引き起こし、最終的に酸素が再び増加する前にほぼ完全な失明を引き起こしました。
カリフォルニア州ラホーヤにあるスクリップス海洋研究所の博士号を取得している主任研究著者のリリアン・マコーミック氏によると、海の酸素飽和度の高い表面と低酸素状態の間を移動するこれらの種にとって、ある種の視覚障害が日常の現実である可能性があります。 （低酸素）毎日の給餌ルーチン中の深さ。そして、海洋の酸素レベルは、気候変動のために、世界中で低下し続けているため、これらの生物へのリスクが高まる可能性があります。
「気候変動がこの問題を悪化させることになるのではないかと心配している」とマコーミック氏はライブサイエンスに語り、「海では視覚障害がより頻繁に起こるかもしれない」と語った。
頭足類を目で突く
新しい研究のために、マコーミックと彼女のチームは市場のイカ（Doryteuthis opalescens）、2点タコ（タコbimaculatus）、マグロカニ（Pleuroncodes planipes）優雅な岩ガニ（Metacarcinus gracilis）。これらの種はすべて南カリフォルニア沖の太平洋にローカルであり、すべて垂直移動として知られている毎日のダイビングルーチンに従事しています。夜になると水面近くを泳ぎ、餌を与えます。日によって、彼らはより深いところまで下降し、太陽（そしてそれがもたらす空腹の捕食者）から身を隠します。
これらの生き物が水柱を上下に移動すると、酸素の利用可能性が劇的に変化します。海は、空気と水が出会う水面近くの酸素が豊富で、日中多くの甲殻類や頭足類が隠れている水面下165フィート（50メートル）の酸素で飽和する量が大幅に少なくなっています。
これらの酸素の毎日の変動が動物の視力に影響を与えるかどうかを調べるために、マコーミックは小さな電極を彼女のテスト幼虫のそれぞれの目に取り付けました。マコーミック氏は、これらの電極は、網膜が光に反応したときの各幼虫の目の電気的活動を記録した。「心電図のようなものだが、あなたの目ではなく」
次に、各幼虫を水槽に入れ、水の酸素レベルを徐々に下げながら明るい光を確認しました。レベルは、100％の空気飽和度、海面で見られると予想される酸素レベルから、約20％の飽和度まで低下しました。これは、現在の飽和度よりも低くなっています。この低酸素状態の30分後、酸素レベルは100％に増加しました。
4つの種はそれぞれわずかに異なる耐性を示しましたが、4つすべてが低酸素環境に曝されたとき、視覚に著しい打撃を与えました。全体として、各幼虫の網膜活動は、低酸素状態で60％から100％低下しました。いくつかの種、特に市場のイカとイワガニは非常に敏感であることが判明し、研究者がタンク内の酸素を減らし始めるとすぐに彼らは視力を失い始めました。
「私が最低の酸素レベルに達したときまでに、これらの動物はほとんど盲目でした」とマコーミックは言いました。
良いニュースは、視力喪失が永続的ではなかったことです。完全に飽和した酸素環境に戻ってから約1時間以内に、すべての幼虫が視力の少なくとも60％を取り戻し、一部の種は100％の機能に戻りました。
水の中のブラインド
マコーミック氏によると、太平洋は南カリフォルニアの近くで自然に多くの低酸素状態を経験しているため、これらの非常に敏感な種が何らかの形で視覚障害に取り組んでいる可能性が高いという。 （ただし、確実に知るにはさらに調査が必要です。）うまくいけば、マコーミック氏は、これらのリスクのある種は自然に回避行動を発達させており、深刻な視力障害が発生したときに海のより高い酸素部分に泳ぐようになります。
しかし、マコーミック氏は、気候変動によって引き起こされる急速な脱酸素は、これらの種の適応を困難にする可能性があると述べた。ジャーナルNatureの2017年の研究によると、海洋の総酸素レベルは過去50年間で全世界で2％減少し、2100年までにさらに最大7％減少すると予測されています。気候変動はこれらを促進する重要な要素ですNatureの調査では、特に海の上部で損失が見られました。そこでは、調査された幼虫のMcCromickが彼らの生活のほとんどを費やす傾向があります。
この温暖化によって引き起こされる脱酸素は、地域の地表付近の酸素レベルを不整合にする風や水の循環パターンなどの自然の力と相まって、最も脆弱な生物が最も必要とするときに視界を失う結果になる可能性があります。マコーミック氏によると、危険にさらされている動物は、表面近くの食物を探すのにあまり効果がなく、捕食者の微妙な兆候を見逃す可能性があるという。それは恐ろしい可能性です-しかし、これらの生き物が潜在的に有害な間違いをする前に実際にかかる酸素関連失明の量を決定するために、より多くの研究が必要です。
「自宅でコンタクトレンズを取り出して歩き回ると、つま先を切り抜く可能性がありますが、問題はありません」とMcCormick氏は語った。 「次の問題は、網膜障害がどれだけ視覚的行動の変化に等しいかということです。」
編集者注：このストーリーは、幼虫の測定値を修正するために更新されました。長さは1.5インチではなく、0.15インチ未満です。また、海洋無脊椎動物は通常、通常の環境では20％の酸素飽和度を経験しないことに注意してストーリーを更新しました。
