空中二氧化碳酸化海洋,這種酸化被認為會對貝類和珊瑚產生負面影響。但是,新的研究表明,由於更酸性的環境,單細胞貝類可以產生更好的貝殼。
在這項研究之前,研究人員認為貝類珊瑚發現很難生存,因為酸性海水中粉筆形成的過程更加困難。
海洋酸化,對貝類不利
該研究於1月27日發表在《雜誌》上自然通訊由荷蘭皇家海洋研究所(NIOZ)的科學家和日本海洋學科學技術機構(JAMSTEC)進行。該小組在進行了一系列實驗後得出結論,海洋酸化可以使貝類貝殼更加有活力。
小貝類由一個單個細胞形成,並在海水中大量存在。但是,由於自1750年以來,海洋的酸度水平膨脹了30%,因此科學家們擔心這些海洋生物的福祉。
據報導,正在進行的海洋酸化可降低鈣化海洋生物產生其殼和骨骼的能力。雖然由於酸化而增加的溶解增加是一個很大程度上的無機過程,對生物礦化的強有力控制會影響鈣化,從而使預測海洋鈣化者的反應複雜化,”研究。
支持對貝類的科學關注及其在酸性水下形成殼的能力的理論是基於此過程中涉及的元素的化學相互作用。石灰石由碳酸鈣製成,將在酸性水中更容易溶解,這意味著較少的碳酸鹽可用於貝類。
作為研究中實驗的一部分,有孔蟲在微觀水平上調節了酸度。與其他海水相比,在發生殼形成的那些部分的酸度明顯較低。有孔蟲通過其細胞壁產生大量的氫離子,從而在近乎微環境中導致較高的酸度水平。
“我們用於鈣化的物理模型顯示了有孔蟲生物礦化對海水中各種無機碳種類的依賴性。我們通過應用V型H來驗證pH調節對有孔蟲鈣化的重要性+這項研究還指出,ATPase抑製劑在鞏膜珊瑚的後期產生中起關鍵作用。 ”
海洋生物的自適應機制可能會加快全球變暖
這種化學反應導致二氧化碳水平的增加,而碳酸鹽的代價。發生這種情況時,生物體會立即通過其細胞壁吸收較高的二氧化碳濃度,從而產生較低的二氧化碳酸度水平在牆的內側。一旦完成此過程,二氧化碳再次將其轉變為碳酸鹽,與現有鈣反應形成石灰。
“以前從未發現過這種主動的生化調節機制,”著名的Nioz研究人員Lennart de Nooijer,分享了該研究的第一作者。
根據科學家的說法,可以進行未來的研究,以驗證二氧化碳形成及其對全球變暖的後果之間的聯繫。如果大多數生物可以在研究中經歷與有孔蟲的過程相同的過程,那麼海洋中溶解的二氧化碳的濃度將增長,這將與水吸收空氣中現有二氧化碳的能力相抵觸。如果證實這一假設,這種適應性機制將加快全球變暖。