La chimica dell'oceano sta cambiando. La maggior parte delle discussioni sui cambiamenti climatici si concentra sul calore dell'aria, ma circa un quarto del biossido di carbonio che rilasciamo nell'atmosfera si dissolve nell'oceano. L'anidride carbonica disciolta rende l'acqua del mare più acida, un processo chiamato acidificazione dell'oceano, e i suoi effetti sono già stati osservati: i gusci delle farfalle marine, noti anche come pteropodi, hanno iniziato a dissolversi nell'Antartico.
Le piccole farfalle marine sono legate alle lumache, ma usano il loro piede muscoloso per nuotare nell'acqua invece di strisciare lungo una superficie. Molte specie hanno gusci sottili e duri fatti di carbonato di calcio che sono particolarmente sensibili ai cambiamenti nell'acidità dell'oceano. La loro sensibilità e natura cosmopolita li rendono un affascinante gruppo di studio per scienziati che vogliono capire meglio come l'acidificazione influenzerà gli organismi oceanici. Ma alcune specie di pteropodi stanno dimostrando di funzionare bene in acque più acide, mentre altre hanno gusci che si dissolvono rapidamente. Allora perché alcune specie periscono mentre altre prosperano?
È una domanda difficile a cui rispondere quando gli scienziati riescono a malapena a distinguere le specie di pteropodi in primo luogo. Lo pteropode a forma di cono mostrato qui è in un gruppo di farfalle marine sgusciate chiamate thecosomes, dal greco per "corpo racchiuso". Ci sono altri due gruppi: gli pseudotecosomi hanno gusci gelatinosi, e i gymnosomi ("corpo nudo") non ne hanno affatto. All'interno di questi gruppi può essere difficile dire chi è chi, soprattutto quando si fa affidamento su un aspetto da solo. Gli scienziati del Museo Nazionale di Storia Naturale Smithsonian stanno usando la genetica per scoprire le differenze tra le specie.
Questo sforzo è guidato dalla zoologa Karen Osborn, che ha un vero talento per la fotografia: al college, ha lottato per specializzarsi in arte o scienza. Dopo aver raccolto animali vivi mentre SCUBA si tuffa nell'oceano aperto, li riporta alla nave da ricerca e li fotografa ciascuno in un serbatoio poco profondo di acqua limpida con una fotocamera Canon 5D con obiettivo da 65 mm, usando da tre a quattro flash per catturare i colori di le creature per lo più trasparenti. Le fotografie hanno un uso scientifico - per catturare immagini mai registrate prima degli animali viventi - e "ispirare interesse per questi strani animali selvaggi", ha detto. Tutte queste foto sono state scattate nell'Oceano Pacifico al largo delle coste del Messico e della California.
Questo ginnosoma (Pneumodermopsis sp.) Estrae pteropodi sgusciati dai loro gusci con una serie di ventose. (© Karen Osborn) Sebbene le farfalle di mare nel gruppo ginnico, come quella vista sopra, non abbiano conchiglie e non siano quindi sensibili ai pericoli dell'acidificazione degli oceani, la loro intera dieta è costituita da pteropodi sgusciati. Se la CO2 atmosferica continua a salire a causa della combustione dei combustibili fossili e, a sua volta, l'oceano diventa più acido, la loro fonte di prede potrebbe scomparire, mettendo in pericolo indirettamente questi meravigliosi predatori e tutti i pesci, i calamari e altri animali che si nutrono dei ginnosomi.
Cavolinia uncinata (© Karen Osborn) Per anni, le farfalle sono state raccolte solo in rete. Quando raccolti in questo modo, gli animali (come Cavolinia uncinata sopra) ritraggono le loro "ali" carnose e i loro corpi in gusci delle dimensioni di una gomma da matita, che spesso si rompono nel processo. I ricercatori quindi rilasciano gli pteropodi raccolti in piccoli barattoli di alcol per la conservazione, il che fa restringere le parti morbide, lasciando solo il guscio. Gli scienziati provano a classificare le farfalle marine in specie confrontando le sole conchiglie, ma senza poter vedere gli animali interi, potrebbero perdere la piena diversità degli pteropodi.
Potrebbe trattarsi delle stesse specie della precedente farfalla marina (Cavolinia uncinata), oppure potrebbe essere una specie diversa che è passata inosservata per decenni. (© Karen Osborn) Più di recente, scienziati come Oshan e la ricercatrice di Smithsonian Stephanie Bush hanno iniziato a raccogliere campioni a mano mentre SCUBA si tuffava in mare aperto. Questa immersione in acque blu le consente di raccogliere e fotografare organismi fragili. Mentre lei e i suoi colleghi osservano gli organismi viventi in modo più dettagliato, si stanno rendendo conto che gli animali che pensavano fossero la stessa specie, in effetti, potrebbero non esserlo! Questo pteropode sgusciato ( Cavolinia uncinata) è considerato la stessa specie di quello nella foto precedente. Poiché le loro parti carnose sembrano così diverse, tuttavia, Bush sta analizzando il codice genetico di ciascun campione per stabilire se sono davvero la stessa specie.
Messa di uova di Cavolinia uncinata (© Karen Osborn) Questa serie di uova fuoriesce dalla Cavolinia uncinata quando veniva osservata al microscopio. Le uova sono attaccate l'una all'altra in una massa gelatinosa e, se non fossero state autosufficienti in una capsula di Petri, avrebbero galleggiato attraverso l'acqua fino a quando i nuovi pteropodi non sarebbero emersi come larve. I loro metodi di riproduzione non sono ben studiati, ma sappiamo che gli pteropodi iniziano come maschi e quando raggiungono una certa dimensione passano alle femmine. Questo sistema sessuale, noto come ermafroditismo sequenziale, può aumentare la riproduzione perché le femmine più grandi possono produrre più uova.
Nell'Artico, questa specie di pteropodi (Limacina helicina) può comporre metà dello zooplancton che nuota nella colonna d'acqua. (© Karen Osborn) Questo pteropode ( Limacina helicina ) ha ricevuto un pestaggio dall'essere tirato attraverso una rete a strascico: puoi vedere i bordi spezzati del suo guscio. Specie abbondante con carne nera, ognuna di queste farfalle marine ha le dimensioni di un gran granello di sabbia. In certe condizioni "fioriscono" e, quando i pesci ne mangiano troppi, la colorazione nera dello pteropode macchia le viscere dei pesci in nero.
Il guscio di Clio recurva è una pista di atterraggio perfetta per una colonia di idroidi. (© Karen Osborn) Non solo l'interno di questa conchiglia ospita uno pteropode ( Clio recurva ), ma l'esterno ospita una colonia di idroidi: i piccoli animali rosa simili a fiori collegati da tubi trasparenti su tutto il guscio. Gli idroidi, piccoli animali predatori legati alle meduse, hanno bisogno di attaccarsi a una superficie in mezzo all'oceano per costruire la loro colonia, e la minuscola conchiglia di Clio è il luogo di atterraggio perfetto. Sebbene sia un bell'habitat per gli idroidi, questa conchiglia probabilmente offre una protezione non proprio ideale per lo pteropode: l'apertura è così grande che un predatore ben equipaggiato, come i pteropodi più grandi senza guscio, può probabilmente avvicinarsi ed estrarlo. "Vorrei una casa migliore, personalmente", afferma Osborn.
Una volta si pensava che Clione limacina fosse stata trovata nell'Antartico e nell'Artico, ma è probabile che siano due specie separate. (© Karen Osborn) I ginnosomi sono pteropodi privi di conchiglie e con una dieta quasi interamente composta da pteropodi sgusciati. Questa specie ( Clione limacina ), si nutre esclusivamente di Limacina helicina (lo pteropode dalla carne nera con qualche diapositiva indietro). Afferrano il loro parente sgusciato con sei braccia simili a tentacoli, quindi usano le ganasce per succhiare il pasto fuori dal guscio.
Questo post è stato scritto da Emily Frost e Hannah Waters. Scopri di più sull'oceano dal portale sull'oceano di Smithsonian.
