海洋酸化可能导致地面游泳滑冰

在温暖和酸性更强的海洋中,小冰鞋的下颚更强壮,但鳍更弱
2月28日2019 -美国东部时间上午6:35
一张小溜冰者的水下照片

这是一个小滑板,与鲨鱼和鳐鱼有密切关系的鱼。随着海洋酸化,小冰鞋可能会成为更好的步行者。

情人节页/美国地质调查局;适应由L。黄建华

人们向地球大气中排放的二氧化碳越多,变暖的地球,进入海洋的二氧化碳和热量越多。温度更高、酸性更强的水正在使牡蛎的壳变薄。但他们并不是唯一面临着不想要的房屋翻修的海洋居民。任何有壳的东西都有危险。所以,同样的,可能是某种鱼。一项新的研究发现,随着海水酸化,一种被称为“小冰刀”的鱼的骨骼在某些地方变硬了,而在另一些地方变得更弯曲了。这使得这条鱼更适合散步而不是游泳。

燃烧化石燃料,例如石油和煤炭,释放二氧化碳,或公司。在空中,这和其他温室气体像毛衣一样,在全球范围内捕获热量并提高近地表温度。

海洋也吸收二氧化碳。在那里它与一种叫做碳酸钙的分子结合。这就产生了一个新的分子,碳酸氢盐。这个反应使钙和氢原子成链。这些游离氢原子就像酸一样降低海洋的pH值。

海洋酸化强烈影响了那些用碳酸钙制造贝壳的生物,比如牡蛎和龙虾。鱼有一个处理海洋酸碱度变化的内置系统。脊椎动物——有脊椎的动物——倾向于严格控制血液的pH值,肖恩·贝格美说。他是欧文康考迪亚大学的海洋生物学家,加州。这些动物,他注意到,“无法生存的变化太多[在血液中的酸碱度]。”以防止他们的血液酸碱度变化,鱼必须是pH值的微观管理者。

如果鱼的血液变得太酸,它提取一个分子,磷酸氢钙,从它的食物。(这是一个附着在磷酸基上的钙原子:一个磷原子和四个氧原子。)磷酸盐是碱性的。这可以中和鱼类血液的pH值。鱼在这方面非常擅长,所以它们能在几个小时内适应酸性水。

滑冰吗?

一个小冰刀的CT图像显示其骨骼中的软骨vwin手机
这是一个小滑板的CT图像。右边的特写图片显示了它骨骼中的软骨。vwin手机
五.迪桑托/ 英国皇家学会学报B2019年

瓦伦蒂娜·迪桑托是一位生理学家,专门研究生物体的功能。她在剑桥的哈佛大学工作,质量。许多生理学家认为鱼很容易对付温暖的环境,酸性更强的水。但她不确定。所以她开始用小溜冰鞋学习。

与鳐鱼和鲨鱼关系密切,溜冰鞋的形状像圆的,尾巴尖的扁平圆盘。“它们真甜!”迪桑托说:“很有社会性。他们习惯了你,喜欢被挠痒痒。”)

小冰鞋可以长到50厘米(20英寸)。像鲨鱼,他们实际上没有骨头。相反,它们的骨骼由软骨构成,就像你鼻子里强有力的结缔组织。软骨被一层微小的外层包围着,calcium-filled瓷砖叫做泰瑟拉(泰丝·埃)。

迪桑托想检查这些睾丸中的钙。她使用了一种叫做计算机断层扫描的扫描技术,或CT。Tesserae在CT扫描中非常突出。这让De Santo看到了它们是如何随着时间变化的。

小冰鞋平躺着,皮质外壳的长方形鸡蛋,有时被称为“美人鱼钱包”,迪桑托收集了40个鸡蛋,并将其中一些鸡蛋暴露在正常海水中。另一些则变暖,海水酸化——科学家预测,如果人们继续抽水,到2100年海洋可能会变成什么样子到空气中。整个时间,迪桑托用CT扫描仪定期扫描。在冰鞋的骨骼发育过程中,它们坚韧的外壳让她得以密切关注。

瘦小的溜冰鞋,更高的风险

冰鞋是在温暖的环境中孵化出来的,比在正常水中孵出的幼崽,酸性水变得更宽、更平坦。在酸化程度更高的水中升起的冰鞋嘴变得更坚硬,更硬的tesserae。他们的翅膀,不过,更灵活。迪桑托于1月9日发表了她的研究结果英国皇家学会学报B

白色背景下一个小溜冰鞋的蛋壳的照片
这是一个小溜冰鞋的鸡蛋盒,有时被称为“美人鱼的钱包。”
Invertzoo /维基共享( 3.0 CC冲锋队)

平底鞋不是更好的溜冰鞋。他们很瘦,这很糟糕,迪桑托笔记。更重要的是,她还说,“他们需要在高温下吃得更多。”额外的零食也有潜在的成本。“吃得多意味着更频繁地探索环境,更容易暴露于[掠食者]。”

滑板的新骨架也可能改变他们的行为方式,她怀疑。小溜冰者用部分下颚沿海底“行走”。更硬的下巴和更多的钙可以使他们更好的远足者。更重的骨骼和更多的钙也可以使它们更经常地留在海底,她指出,因为起飞需要更多的能量。

冰鞋在温暖中升起,在游泳时,酸性的水可能需要消耗更多的能量来保持它们弯曲的翅膀的僵硬。迪桑托担心,这种额外的努力可能意味着溜冰鞋“在未来的条件下不太可能表现良好”。

过去的研究着眼于海洋酸化如何影响带骨鱼类的骨骼特征,Bignami注意到,“没有发现太多”,但是迪桑托使用的CT扫描给了她比其他研究中使用的方法更多的信息。

她看到的效果,比如稍微坚硬的下颚和柔软的鳍,很小,Bigmani承认。但是,“当你把小的影响堆积在一起时,这些都是非常有意义的。”再加上捕鱼,栖息地丧失或其他压力源,海洋pH值的变化可能会打破一切。

权力话语

关于强词的更多信息)

酸性含有酸的物质的形容词。这些物质通常能够侵蚀某些矿物质,如碳酸盐,或者首先阻止它们的形成。

酸化降低溶液pH值的过程。当二氧化碳溶于水时,它会引发产生碳酸的化学反应。

碱性描述在溶液中产生氢氧根离子(OH-)的化学物质的形容词。这些溶液也被称为碱性溶液——与酸性相反——pH值大于7。

大气环绕地球或其他行星的气体包层。

原子化学元素的基本单位。原子由稠密的原子核构成,原子核中含有带正电荷的质子和不带电荷的中子。原子核由带负电荷的电子云环绕。

生物学对生物的研究。研究它们的科学家被称为生物学家。

一种在地壳矿物和海盐中常见的化学元素。它也存在于骨骼矿物质和牙齿中,并能在某些物质进出细胞的运动中起作用。

碳酸钙石灰岩中的主要化合物,一种由古代海洋生物的小贝壳构成的岩石。它的公式是CaCO3.也就是说它含有一个钙原子,一个碳原子和三个氧原子)。它也是一些抗酸药物(用来中和胃酸的药物)的活性成分。

碳酸盐岩一组矿物,包括那些构成石灰石的,它含有碳和氧。

二氧化碳(或有限公司)_无色,所有动物吸入的氧气与它们所吃的含碳丰富的食物发生反应时所产生的无味气体。当有机物(包括石油或天然气等化石燃料)燃烧时,也会释放出二氧化碳。二氧化碳是一种温室气体,吸收地球大气中的热量。植物在光合作用中将二氧化碳转化为氧气,他们自己制作食物的过程。

软骨(形容词软骨性)一种通常在关节中发现的强结缔组织,鼻子和耳朵。在某些原始鱼类中,比如鲨鱼和鳐鱼,软骨为他们的身体提供了一个内部结构或骨骼。

电脑断层摄影术(CT,简而言之)。一种特殊的x射线扫描技术,能产生骨头或身体内部的剖面图。

结缔组织某些细胞群附着在整个身体的许多结构的边界和界面上。

由女性制造的未受精的生殖细胞。

要素一些较大结构的建筑块。(化学中)一百多种物质中的每一种,每一种物质的最小单位是一个原子。例子包括氢,氧气,碳,锂和铀。

胚胎在生物体发育的早期阶段,或者是有脊椎的动物,只有一个或几个单元格的。作为一个形容词,这个术语是萌芽的,可以用来指一个系统或技术的早期阶段或生命。

环境所有存在于有机体周围的事物的总和或者它们创造的过程和条件的总和。环境可能指某些动物生活的天气和生态系统,或者,也许,温度和湿度(甚至在感兴趣的物品附近放置物品)。

栖息地动物或植物通常生活的地区或自然环境,比如沙漠,珊瑚礁或淡水湖。一个栖息地可以容纳数千种不同的物种。

宇宙中最轻的元素。作为一种气体,它是无色的,无臭,高度易燃。它是许多燃料不可分割的一部分,构成活组织的脂肪和化学物质。它是由一个单电子围绕着一个质子(作为它的核)而形成的。

海洋与海洋世界或环境有关的。

海洋生物学家一位研究生活在海水中的生物的科学家,从细菌和贝类到海带和鲸鱼。

分子一种电中性原子团,代表尽可能少的化学化合物。分子可以由单一类型的原子构成,也可以由不同类型的原子构成。例如,空气中的氧是由两个氧原子(O),请但是水是由两个氢原子和一个氧原子组成的(HO)。

生物任何生物,从大象和植物到细菌和其他类型的单细胞生物。

氧气一种占地球大气21%的气体。所有的动物和许多微生物都需要氧气来促进它们的生长(和新陈代谢)。

pH值溶液酸度或碱度的量度。pH值为7是完全中性的。酸的pH值低于7;距离7越远,酸越浓。碱性的解决方案,称为基地,pH值大于7;再一次,7以上,基础越强。

磷酸一种含有一个磷原子和四个氧原子的化学物质。它是骨骼的组成部分,硬白牙釉质,还有一些矿物质,如磷灰石。

磷酸基一组由5个原子组成的结合群——1个磷原子和4个氧原子——在生物的许多反应中起着重要作用。

高活性,天然存在于磷酸盐中的非金属元素。它的科学符号是P。它是细胞中许多化学物质和结构的重要组成部分,如膜、还有DNA。

生理学家研究生物学分支的科学家,研究健康有机体在正常情况下的功能。

捕食者(形容词:食肉的)一种以其他动物为食的生物。

射线(生物学)鲨鱼家族的成员,这些风筝形状的鱼类类似于扁平的鲨鱼,有着类似翅膀的宽鳍。

扫描仪在人或物体上运行某种光线(包括从X射线到红外线的任何东西)以获取连续图像的机器。当计算机将这些图像汇集在一起时,它们可以提供某物的动态图像,也可以通过目标提供三维视图。这类系统通常用于观察人体内部或固体物体而不破坏其表面。

海洋(或海洋的一部分)。不像湖泊和溪流,海水——或海水——是咸的。

组织的细胞,它是构成动物的任何不同类型的材料,植物或真菌。组织内的细胞作为一个单位在生物体中起着特殊的作用。人体的不同器官,例如,通常由许多不同类型的组织组成。

脊椎动物一群有大脑的动物,两只眼睛,以及从背部延伸下来的僵硬的神经索或脊椎骨。这一组包括两栖动物,爬行动物,鸟,哺乳动物和大多数鱼类。

引用

日报:V。迪桑托。海洋酸化和变暖影响海鱼骨骼矿化英国皇家学会会刊。卷。268年,1月9日2019.doi:10.1098 / rspb.2018.2187。

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