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Erstaunliche Meeresschmetterlinge sind der Kanarienvogel des Ozeans in der Kohlenmine

Die Chemie des Ozeans verändert sich. Die meisten Diskussionen über den Klimawandel konzentrieren sich auf die Wärme der Luft, aber etwa ein Viertel des Kohlendioxids, das wir in die Atmosphäre abgeben, löst sich im Ozean auf. Gelöstes Kohlendioxid macht das Meerwasser saurer - ein Prozess, der als Ozeanversauerung bezeichnet wird - und seine Auswirkungen wurden bereits beobachtet: Die Schalen von Meeresschmetterlingen, auch Pteropoden genannt, haben begonnen, sich in der Antarktis aufzulösen.

Winzige Meeresschmetterlinge sind mit Schnecken verwandt, aber verwenden Sie ihren muskulösen Fuß, um im Wasser zu schwimmen, anstatt sich entlang einer Oberfläche zu kriechen. Viele Arten haben dünne, harte Schalen aus Kalziumkarbonat, die besonders empfindlich auf Veränderungen im Säuregehalt des Ozeans reagieren. Ihre Sensibilität und Weltoffenheit machen sie zu einer verführerischen Arbeitsgruppe für Wissenschaftler, die besser verstehen möchten, wie sich die Versauerung auf Meeresorganismen auswirkt. Einige Pteropodenarten eignen sich jedoch gut für saureres Wasser, während andere Muscheln aufweisen, die sich schnell auflösen. Warum sterben also einige Arten, während andere gedeihen?

Eine Frage, die schwer zu beantworten ist, wenn Wissenschaftler Pteropodenspezies kaum voneinander unterscheiden können. Das hier gezeigte kegelförmige Pteropod gehört zu einer Gruppe geschälter Meeresschmetterlinge, die im Griechischen als Thekosomen bezeichnet werden. Es gibt zwei weitere Gruppen: Die Pseudothekosomen haben gallertartige Schalen, und die Gymnosomen („nackter Körper“) haben keine überhaupt. Innerhalb dieser Gruppen kann es schwierig sein zu sagen, wer wer ist, besonders wenn man sich auf das Aussehen allein verlässt. Wissenschaftler des Smithsonian National Museum of Natural History verwenden die Genetik, um die Unterschiede zwischen den Arten aufzudecken.

Diese Bemühungen werden von der Zoologin Karen Osborn angeführt, die ein Händchen für Fotografie hat: Auf dem College stritt sie sich darum, ob sie Kunst oder Naturwissenschaften studieren soll. Nachdem sie lebende Tiere beim Tauchen im offenen Ozean gesammelt hat, bringt sie sie zurück zum Forschungsschiff und fotografiert sie jeweils in einem flachen Becken mit klarem Wasser mit einer Canon 5D-Kamera mit einem 65-mm-Objektiv. Dabei werden drei bis vier Blitze verwendet, um die Farben von zu erfassen die meist durchsichtigen Viecher. Die Fotografien haben wissenschaftliche Verwendung - um noch nie aufgenommene Bilder der lebenden Tiere aufzunehmen - und um „Interesse an diesen seltsamen, wilden Tieren zu wecken“, sagte sie. Alle diese Fotos wurden im Pazifischen Ozean vor den Küsten Mexikos und Kaliforniens aufgenommen.

Pneumodermopsis Dieses Gymnosom (Pneumodermopsis sp.) Zieht mit einem Satz Saugnäpfe geschälte Pteropoden aus ihren Schalen. (© Karen Osborn)

Obwohl Seeschmetterlinge in der Gruppe der Gymnosomen, wie die oben gezeigte, keine Muscheln haben und daher nicht den Gefahren der Versauerung des Ozeans ausgesetzt sind, besteht ihre gesamte Nahrung aus geschälten Pteropoden. Wenn das atmosphärische CO2 aufgrund der Verbrennung fossiler Brennstoffe weiter ansteigt und der Ozean saurer wird, kann seine Beutequelle verschwinden und diese atemberaubenden Raubtiere sowie alle Fische, Tintenfische und andere Tiere, die sich von den Gymnosomen ernähren, indirekt gefährden.

Cavolinia uncinata Cavolinia uncinata (© Karen Osborn)

Jahrelang wurden Seeschmetterlinge nur per Netz gesammelt. Wenn sie auf diese Weise gesammelt werden, ziehen die Tiere (wie Cavolinia uncinata oben) ihre fleischigen „Flügel“ und Körper in radiergummiartige Schalen zurück, die dabei häufig brechen. Die Forscher lassen die gesammelten Pteropoden zur Konservierung in kleine Gläser mit Alkohol fallen, wodurch die Weichteile schrumpfen und nur die Schale zurückbleiben. Wissenschaftler versuchen, die Meeresschmetterlinge nach Arten zu sortieren, indem sie nur die Muscheln vergleichen. Wenn sie jedoch nicht in der Lage sind, die gesamten Tiere zu sehen, vermissen sie möglicherweise die gesamte Vielfalt der Pteropoden.

Meeresschmetterlinge Dies kann die gleiche Art sein wie der vorherige Seeschmetterling (Cavolinia uncinata), oder es kann sich um eine andere Art handeln, die jahrzehntelang unbemerkt blieb. (© Karen Osborn)

In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler wie Osborn und die Smithsonian-Forscherin Stephanie Bush damit begonnen, während des Tauchens im offenen Meer Proben von Hand zu sammeln. Dieses Tauchen mit blauem Wasser ermöglicht es ihr, empfindliche Organismen zu sammeln und zu fotografieren. Als sie und ihre Kollegen lebende Organismen genauer beobachten, stellen sie fest, dass Tiere, von denen sie geglaubt hatten, dass sie die gleiche Art sind, möglicherweise gar nicht! Dieser geschälte Pteropod ( Cavolinia uncinata) gilt als die gleiche Art wie auf dem vorherigen Foto. Weil ihre fleischigen Teile jedoch so unterschiedlich aussehen, analysiert Bush den genetischen Code jedes Exemplars, um festzustellen, ob es sich wirklich um die gleiche Art handelt.

Masse der Eier von Cavolinia uncinata Masse von Cavolinia uncinata-Eiern (© Karen Osborn)

Diese Eierschnur schoss aus Cavolinia uncinata heraus, als sie unter dem Mikroskop beobachtet wurde. Die Eier sind in einer gallertartigen Masse aneinander gebunden und wären, wenn sie nicht in einer Petrischale enthalten gewesen wären, durch das Wasser geschwommen, bis die neuen Pteropoden als Larven aufgetaucht wären. Ihre Reproduktionsmethoden sind nicht gut erforscht, aber wir wissen, dass Pteropoden als Männchen anfangen und ab einer bestimmten Größe auf Weibchen umgestellt werden. Dieses Sexualsystem, das als sequentieller Hermaphroditismus bekannt ist, kann die Fortpflanzung fördern, da größere Frauen mehr Eier produzieren können.

Pteropodenspezies In der Arktis kann diese Pteropodenart (Limacina helicina) die Hälfte des in der Wassersäule schwimmenden Zooplanktons ausmachen. (© Karen Osborn)

Dieser Pteropod ( Limacina helicina ) wurde schwer verletzt, weil er durch ein Schleppnetz gezogen wurde: Sie können die gebrochenen Kanten seiner Schale sehen. Jede dieser Meeresschmetterlinge ist eine reichlich vorhandene Art mit schwarzem Fleisch und hat die Größe eines großen Sandkorns. Unter bestimmten Bedingungen „blühen“ sie, und wenn Fische zu viel fressen, färbt die schwarze Farbe des Pteropods die Eingeweide der Fische schwarz.

Clio recurva Die Muschel von Clio recurva ist eine perfekte Landebahn für eine Kolonie von Hydroiden. (© Karen Osborn)

In dieser Muschel befindet sich nicht nur ein Pteropod ( Clio recurva ), sondern auch eine Kolonie von Hydroiden - die kleinen rosa blütenartigen Tiere, die durch transparente Schläuche über die gesamte Muschel verbunden sind. Hydroide, kleine Raubtiere, die mit Quallen verwandt sind, müssen sich auf einer Oberfläche in der Mitte des Ozeans festsetzen, um ihre Kolonie aufzubauen, und die winzige Hülle von Clio ist der perfekte Landeplatz. Diese Schale ist zwar ein schöner Lebensraum für die Hydroide, bietet aber wahrscheinlich keinen idealen Schutz für das Pteropod: Die Öffnung ist so groß, dass ein gut ausgestattetes Raubtier, wie größere Pteropoden ohne Schale, es wahrscheinlich nur hineingreifen und herausziehen kann. „Ich persönlich würde mir ein besseres Haus wünschen“, sagt Osborn.

Clione limacina Es wurde einmal angenommen, dass Clione limacina in der Antarktis und der Arktis gefunden wurde, aber es ist wahrscheinlich, dass es sich um zwei verschiedene Arten handelt. (© Karen Osborn)

Gymnosomen sind Pteropoden, denen Muscheln fehlen und deren Ernährung fast ausschließlich aus geschälten Pteropoden besteht. Diese Art ( Clione limacina ) ernährt sich ausschließlich von Limacina helicina (dem schwarzfleischigen Pteropoden, der ein paar Dias zurückliegt). Sie greifen ihren geschälten Verwandten mit sechs tentakelartigen Armen und saugen dann mit den Greifbacken ihr Essen aus der Schale.

Dieser Beitrag wurde von Emily Frost und Hannah Waters verfasst. Erfahren Sie mehr über den Ozean im Smithsonian Ocean Portal.

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