Autorzy: L. Hüppe, D. Bahlburg, R. Driscoll, C. Helfrich-Förster, B. Meyer
Streszczenie
Nowe badania wykazały, że kryl antarktyczny posiada zegar biologiczny, który reguluje jego codzienną aktywność pływacką niezależnie od światła. Dzięki temu wewnętrznemu mechanizmowi kryl utrzymuje rytmiczne zachowania, takie jak nocna migracja w górę wód w celu żerowania, nawet w całkowitej ciemności. Zegar ten pomaga również w dostosowaniu się do sezonowych zmian długości dnia, co może mieć kluczowe znaczenie dla przetrwania w ekstremalnych warunkach Antarktyki. Odkrycie to rzuca nowe światło na zdolności adaptacyjne kryla i ich znaczenie w kontekście zmian klimatycznych.
Nowe badania ujawniają, że kryl antarktyczny posiada wewnętrzny zegar dobowy, który pozwala mu przystosowywać się do rytmu dnia i nocy oraz zmian sezonowych.
Kryl antarktyczny (Euphausia superba) to drobny skorupiak o ogromnym znaczeniu ekologicznym dla Oceanu Południowego – stanowi podstawę pożywienia dla wielorybów, fok, pingwinów i ptaków morskich. Co noc ogromne ławice kryla wędrują ku powierzchni oceanu, by żerować na planktonie, a za dnia wracają w głębiny, chroniąc się przed drapieżnikami. Choć to zjawisko – tzw. dobowa migracja pionowa – jest dobrze znane, mechanizmy nim rządzące do tej pory pozostawały niejasne.
Czy kryl kieruje się światłem czy ma swój wewnętrzny zegar?
Przez dekady uważano, że światło słoneczne jest głównym bodźcem sterującym zachowaniem kryla. Jednak nowe badania zespołu naukowców z Niemiec i Wielkiej Brytanii sugerują, że kryl posiada także wewnętrzny zegar biologiczny, który pomaga mu przewidywać zmiany środowiskowe i reagować na nie niezależnie od bezpośrednich bodźców z zewnątrz.
Badacze użyli innowacyjnego urządzenia o nazwie AMAZE – systemu monitorującego aktywność pływacką pojedynczych osobników kryla w kontrolowanych warunkach świetlnych. Eksperymenty przeprowadzono na pokładzie statku rybackiego w różnych porach roku – latem, jesienią, zimą – i w różnych cyklach świetlnych, w tym w całkowitej ciemności.
Co odkryto?
- Zegar dobowy istnieje i działa. Nawet w warunkach stałej ciemności wiele osobników kryla zachowywało rytmiczny tryb życia – aktywność nasilała się nocą i malała w ciągu dnia.
- Aktywność ma dwa szczyty. Analiza danych ujawniła wyraźny dwufazowy wzorzec aktywności: wzmożone pływanie tuż po zmroku i ponownie w drugiej połowie nocy.
- Reakcja na światło nadal istotna. Trzeci szczyt aktywności – o poranku – pojawiał się wyłącznie w warunkach dzienno-nocnych, co sugeruje, że był bezpośrednio wywoływany światłem, a nie zegarem wewnętrznym.
- Zegar dostosowuje się do długości dnia. Kryle z różnych pór roku dostosowywały swoją aktywność do długości nocy – w długie noce aktywność była bardziej rozciągnięta w czasie, a w krótkie – bardziej skondensowana.
- Mechanizm sezonowego dostrajania. Zegar biologiczny wydaje się także pomagać krylowi w dostosowaniu się do pór roku – np. w zapasach tłuszczu na zimę czy przygotowaniach do rozmnażania.
Dlaczego to ważne?
Kryl żyje w ekstremalnym środowisku – od całkowitej ciemności zimą po 24-godzinne słońce latem. Posiadanie elastycznego, ale precyzyjnego zegara biologicznego może dawać mu przewagę ewolucyjną, umożliwiając zsynchronizowanie zachowań, takich jak migracja pionowa i żerowanie, z optymalnymi warunkami środowiskowymi.
Co więcej, zrozumienie, jak działa zegar kryla, może pomóc w przewidywaniu skutków zmian klimatu. Na przykład, jeśli wskutek ocieplenia oceanu zmieni się termin zakwitu planktonu, może dojść do rozregulowania cykli życia kryla, co wpłynie na cały łańcuch pokarmowy Antarktyki.
Podsumowanie
To przełomowe badanie pokazuje, że kryl antarktyczny nie tylko reaguje na światło, ale także posiada zegar biologiczny, który pomaga mu regulować codzienną aktywność i dostosowywać się do zmiennych warunków sezonowych. To odkrycie rzuca nowe światło na adaptacje zwierząt morskich do życia w ekstremalnych szerokościach geograficznych i może mieć kluczowe znaczenie w dobie zmian klimatycznych.
Autorzy: L. Hüppe, D. Bahlburg, R. Driscoll, C. Helfrich-Förster, B. Meyer
Niniejsze streszczenie odnosi się do artykułu A circadian clock drives behavioral activity in Antarctic krill (Euphausia superba) and provides a potential mechanism for seasonal timing