Arctic Krill'in Işığa Tepkisi

Dağınık güneş ışığı, ay ışığı, aurora ve yapay ışığın tümü, Kongsfjorden, Svalbard yakınları da dahil olmak üzere Arctic Polar gecesi boyunca görülebilir. Svalbard, Grönland’ın kuzeydoğusunda bir takımadadır. Arktik kutup gecesinde en hafif olduğunda, genellikle gün ortası alacakaranlığı olarak bilinen gün ortası civarında, Arctic krili (iç metin) yırtıcılardan saklanmak için dibe doğru yüzmeyi bilir. Arktik kutup gecesinde hava en karanlık olduğunda, biyolüminesan yiyecek aramak için yüzeye yüzerler. Kredi: Fotoğraf Geir Johnsen tarafından, Fotoğraf çizimi Tammy Beeson tarafından

Yeni araştırma, Kuzey Kutbu kutup gecesi boyunca hayvanların görsel ritimlerini araştırıyor.

Saat 11:30 civarında, kendinizi öğle yemeği için can atarken bulabilirsiniz. Bunun nedeni, biyolojik ritimlerimizin ne zaman acıktığımızı kendimize söylemek üzere eğitilmiş olmasıdır ve bu aşermeyi hissettiğimizde vücudumuz yemek zamanının geldiğini bilir. Aynısı görsel ritimler için de geçerlidir.

Gündüz, genellikle geceden daha hafiftir. Bu nedenle görsel sistemimiz daha parlak ışık koşullarında çalışmaya hazır hale gelecek şekilde değişir. Gece boyunca, gözlerimiz mevcut ışık eksikliğine uyum sağlamak için daha hassas hale gelir.

Aynı şeyin Arctic krili için de olduğu ortaya çıktı. Kuzey Kutbu kutup gecesinde en hafif olduğunda – yüksek enlemlerde güneşin tüm 24 saatlik süre boyunca ufkun altında kaldığı bir zaman – genellikle öğlen alacakaranlığı olarak bilinen günün ortası civarında, Arktik krili yüzmeyi bilir. yırtıcılardan saklanmak için dibe doğru. Arktik kutup gecesinin en karanlık olduğu zaman, biyolüminesan yiyecek aramak için yüzeye yüzdükleri zamandır.

yayınlanan yeni bir araştırma PLOS Biyoloji Arctic kutup gecesi boyunca Arctic krilindeki bu görsel hassasiyet ritmine baktı.

Delaware Üniversitesi Dünya, Okyanus ve Çevre Koleji’nde Deniz Bilimleri ve Politikası Okulu’nda doçent olan Jonathan Cohen, makalenin baş yazarı olarak görev yaptı ve gerçekleşen biyolojik süreçlere bakarak daha büyük çalışmalarla bağlantılı olduğunu söyledi. Arktik kutup gecesi sırasında.

Cohen, “Uzun bir süredir dogma, güneş ufkun altında kaldığında, biyolojinin yalnızca askıya alınmış animasyona girmesi ve ardından güneş ilkbaharda ufkun üzerine geri geldiğinde her şeyin yeniden başlamasıydı” dedi. “Çalışmamız durumun böyle olmadığını buldu. Bunun yerine, güneşin ufkun altında olduğu o kutup gecesi boyunca aktif olan organizmalara sahipsiniz. Ayrıca güneş ufkun altındayken bile düşündüğünüzden daha fazla ışık var ve bunun biyolojik etkileri var.”

Bu biyolojik etkilerden biri de krillerin görsel hassasiyet ritimleri üzerindedir.

Araştırmayı yürütmek için Cohen, Arktik Okyanusu’ndaki Svalbard takımadalarına gitti – bir küre arıyorsanız Grönland’ın kuzeydoğusunda – hem denizdeki bir araştırma gemisinde hem de karadaki hafif bir gözlemevinde araştırma yaptı.

Sualtı akustik teknolojisini kullanan araştırmacılar, krillerin Kuzey Kutbu kutup gecesi boyunca aktif ve mevcut olduğunu söyleyebilirler.

“Bu yazıda, gerçekten şu soruyu soruyoruz: Kuzey Kutbu kutup gecesinde biyolojik ritimlerini etkilemeye yetecek kadar ışık var mı? Ve orada olduğunu bulduk” dedi Cohen.

Krill, dış ışığı çeşitli farklı şekillerde kullandı. Yiyecek bulmak için su sütununda yukarı ve aşağı hareket etmelerine ve ayrıca bir yırtıcı tarafından yenmekten kaçınmak için kendi biyolüminesanslarını kontrol etmelerine yardımcı olan görsel sistemlerine yardımcı olur.

Kuzey Kutbu’nda, parlak bir gün ve karanlık bir gecenin farklı dönemlerinin olduğu daha düşük enlemlerin aksine, kutup gecesi boyunca ay ışığı ve Aurora Borealis (kuzey ışıkları) gibi farklı zamanlarda ışığa katkıda bulunan farklı kaynaklar vardır. . Bu, ışığın mevcut olduğu zaman dilimini genişletir ve değiştirir.

“Orada hala gündüz ve gece arasındaki farkı görüyorsunuz, ancak ayın ve aurora’nın varlığıyla biraz bulanıklaşıyor çünkü bu ışık seviyeleri, öğlen vakti görebileceğiniz şeylere temelde oldukça yaklaşmak için yeterli. “dedi Cohen.

Arktik kutup gecesindeki ışık, alt enlemlerdeki kadar dalgalanmasa da değişimlere uğrar. Güneş ufkun altındayken, yine de ışık yoğunluğunda bir salınım üretir ve bu ışık değişiklikleri kril tarafından algılanır.

Hayvanlar ve insanlar, biyolojik saatlerine döngüsel ışık (ışık daha koyu veya daha parlak hale gelir) gibi görsel ipuçlarıyla senkronize olmak için katılırlar ve bu da onlara belirli genleri açmalarını veya kapatmalarını söyler.

Krilldeki bu görsel mekanizmaları arayan araştırmacılar, krillerin ışık değişikliklerine nasıl uyum sağladığına dair daha iyi bir fikir elde etmek için sürekli karanlık altında hücre dışı elektroretinogram kaydı olarak bilinen şeyi kullandılar. Araştırmacılar, biri hassasiyeti ölçmek için laboratuvarda krilleri farklı ışık yoğunluklarındaki flaşlara maruz bırakmak için, diğeri ise zamanın görsel hassasiyet üzerindeki herhangi bir etkisini ölçmek için günün farklı saatlerinde aynı yoğunluktaki flaşlara maruz bırakmak için iki deney yaptılar.

Cohen, “Bir krilin bu ışık parlamasını ne kadar iyi algılayabileceğini belirleyebiliriz çünkü bunu topladığımız ve karanlıkta tuttuğumuz hayvanlarla yapıyoruz” dedi. “Yani, yalnızca topladıkları ortamdaki ışığa maruz kaldıklarını biliyoruz ve biyolojik saatlerini ayarlayan da bu ışıktı.”

Laboratuar deneyine ek olarak, araştırmacılar aynı zamanda krillerin dikey göçlerini ne zaman gerçekleştirdiğini söyleyen akustik verilere ve hem denizde hem de karada toplanan ve onlara ışık seviyelerinin en yüksek olduğu zamanı söyleyen ışık verilerine de güvendiler. Arktik kutup gecesi.

Cohen, kril ile ilgili bu yeni bulgunun birkaç çıkarımı olduğunu söyledi. Birincisi, Arctic krili biyolojik saatlerini 24 saatlik gün boyunca ışıktaki çok küçük değişiklikleri kullanarak ayarlayabilir – şimdiye kadar ölçülen en düşük değerler arasında.

Bu çalışma aynı zamanda krillerin kendilerini potansiyel yırtıcılardan korumak için dış ışığı ve kendi biyolüminesansını nasıl kullandığını anlamalarına yardımcı oldu. Suda yüzerken, kril sırtlarını yukarı ve karınlarını yere koyacaktır. Karınları biyolüminesans üretir – bir nevi krillerin karınlarından küçük ampuller saçması gibi.

Su altında, ışık yalnızca doğrudan tepeden algılanabilir. Böylece karınlarından bu ışığı parlatarak, alttan bakıldığında gösterecekleri gölgeyi silerler.

Cohen, “Buna karşı aydınlatma deniyor ve gölgelerini alttan yırtıcılar tarafından görülemeyecek şekilde bulanıklaştıran ışık üretiyorlar” dedi. “Bu ritmin yaptığını düşündüğümüz şey, bu ışık gölgesini daha iyi ayarlamalarına izin vermesi.”

Ayrıca, beslenme zamanı gelene kadar su sütununun altında kalarak enerji tasarrufu yapabilir ve güvende kalabilirler. Diğer hayvanlar, tepelerinde karanlık bir gölge gibi görünen geçen bir buluta tepki olarak yukarı veya aşağı hareket edebilirken, kril bu gölgeleri görmezden gelebilir ve enerjilerini koruyabilir.

Elindeki bu yeni bulgularla Cohen, Kuzey Kutbu kutup gecesindeki yapay ışığın Kuzey Kutbu’ndaki deniz türleri üzerindeki etkilerini araştırmaya devam etmek için Ocak 2022’de Kuzey Kutbu’na geri dönecek.

Referans: Jonathan H. Cohen, Kim S. Last, Corie L. Charpentier, Finlo Cottier, Malin Daase, Laura Hobbs, Geir Johnsen ve Jørgen Berge tarafından “Arctic krilindeki fotofizyolojik döngüler, Kutup Gecesi sırasında zayıf gün ortası alacakaranlığı tarafından sürükleniyor”, 19 Ekim 2021, PLOS Biyoloji.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3001413

Bu proje için fon, Norveç Araştırma Konseyi ve Birleşik Krallık’taki Doğal Çevre Araştırma Konseyi’nden geldi.





#Kuzey #Kutbu #Gecesi #Sırasında #Görsel #Değişikliklere #Tepkileri #Keşfetmek