Gravitația, factor esențial în hrănirea larvelor de stridii
Larvele de stridii estice (Crassostrea virginica), originare de pe coasta atlantică a Americii de Nord, măsoară doar între 100 și 300 de micrometri, însă cochiliile lor dense din carbonat de calciu le fac mult mai grele decât apa de mare din jur. Un studiu condus de Woods Hole Oceanographic Institution arată că această greutate suplimentară permite gravitației să genereze curenții de hrănire necesari aducerii hranei la gură.
Cercetarea, publicată în Physical Review Fluids, contestă presupunerea de lungă durată potrivit căreia larvele atât de mici se bazează în principal pe forța de rezistență produsă de înot pentru a genera curenții de hrănire. Deși valabilă pentru multe planctonuri mici, regula nu se aplică larvelor de stridii, care intră astfel în același regim dominat de gravitație ca și copepodele mult mai mari. Diferența esențială constă în faptul că forța de rezistență depinde de mișcarea larvei prin apă, în timp ce gravitația depinde de diferența de densitate dintre larvă și apa din jur.
„Acest lucru ne spune că cochilia face mai mult decât să protejeze animalul”, a explicat Houshuo Jiang, cercetător senior la WHOI și singurul autor al studiului. „Chiar ajută larva să se hrănească. Asta înseamnă că orice modifică cochilia poate schimba și modul în care larva își obține hrana.”
Jiang a capturat comportamentul de hrănire al larvelor folosind un sistem de imagistică microscală de mare viteză dezvoltat în laboratorul său. Sistemul utilizează optică cu distanță lungă de lucru și o cameră de mare viteză pentru a înregistra animalele care înoată liber într-un volum mai mare de apă de mare, evitând necesitatea unei iluminări intense care ar putea încălzi apa și modifica comportamentul. Cercetătorul a adăugat particule trasoare minuscule în apa de mare și a folosit o tehnică numită velocimetrie prin imagini cu micro-particule pentru a urmări mișcarea acestora în jurul larvelor.
„De obicei, când folosești un microscop, ai nevoie de multă lumină, iar dacă pui multă lumină pe aceste animale minuscule, poți încălzi apa și schimba comportamentul lor”, a declarat Jiang. „Camerele convenționale nu sunt suficient de rapide pentru a captura aceste mișcări foarte rapide. Am dezvoltat un sistem care folosește un LED roșu cu căldură redusă și o cameră de mare viteză ce poate înregistra 2.000 de cadre pe secundă.”
Descoperirile oferă o posibilă explicație pentru rezultatele unor experimente anterioare care au crescut larve de bivalve în spațiu. Într-un studiu din 1999, oamenii de știință au crescut bivalve în microgravitație și au constatat că larvele crescute fără gravitație normală aveau rate de hrănire și creștere mai scăzute și se aflau într-o condiție mai proastă decât cele ținute în gravitație normală. La acea vreme, motivul fizic al acestor diferențe nu era clar.
„Datorită imagisticii de mare viteză, vedem acum că gravitația este esențială pentru hrănirea lor”, a spus Jiang. „Dacă o larvă se confruntă cu un factor de stres care afectează capacitatea sa de a construi o cochilie densă, acest lucru ar putea afecta și forța fizică ce o ajută să se hrănească. Înțelegerea acestei conexiuni ne oferă o modalitate mai bună de a gândi modul în care factorii de stres environmentali pot afecta larvele într-una dintre cele mai vulnerabile etape ale vieții lor.”
Stridiile sunt deosebit de vulnerabile la acidificarea oceanelor, care modifică chimia apei de mare și îngreunează construirea cochiliilor din carbonat de calciu. Descoperirile acestui studiu sugerează că, dacă acidificarea alterează formarea cochiliei suficient pentru a reduce densitatea larvei în raport cu apa de mare, ar putea slăbi și curentul de hrănire condus de gravitație de care larva depinde pentru a-și aduce hrana la gură, afectând potențial stridiile tinere.
Stridiile estice se confruntă și cu alte provocări, inclusiv poluarea, bolile și pescuitul excesiv. Potrivit bazei de date privind debarcările pescuitului comercial a NOAA Fisheries, recolta comercială de stridii estice din Statele Unite a scăzut cu aproximativ 15,2 milioane de dolari, sau 7,2%, între 2023 și 2024.
„În cele din urmă, acest lucru ne poate ajuta să înțelegem mai bine ce determină dacă larvele de stridii supraviețuiesc și devin parte a populației adulte”, a concluzionat Jiang. „Acest lucru contează pentru pescuit și acvacultură, deoarece numărul de larve care supraviețuiesc în fiecare an contribuie la determinarea stridiilor disponibile pentru recoltare în viitor. Dacă factorii de stres environmentali afectează atât formarea cochiliei, cât și hrănirea, trebuie să înțelegem aceste efecte pentru a prezice mai bine cum vor răspunde populațiile de stridii la un ocean în schimbare.”
