Насколько я знаю, это первое исследование, в котором количественно оценивается влияние подкисления и потепления океана на минерализацию скелета у водоплавающих позвоночных. В целом, моделирование подкисления океана привело к увеличению плотности гидроксиапатита в основных компонентах скелета эласмобранхов. Этот результат резко контрастирует с большинством предыдущих исследований, в которых экзоскелет карбоната кальция морских беспозвоночных показал снижение минерализации с подкислением океана. Даже при том, что некоторые виды беспозвоночных способны поддерживать повышенный уровень pH в месте их кальцификации, чтобы поддерживать постоянные скорости кальцификации, это обходится дорого. В обзоре, посвященном более 40 исследованиям влияния подкисления океана на моллюсков, появилась новая модель, заключающаяся в том, что подкисление раковин уменьшается при низких уровнях pH. Когда скорлупа или скелет кальцифицирующих беспозвоночных более тонкие и поэтому более подвержены переломам, у этих животных повышается давление хищника. В то время как у морских беспозвоночных снижение CaCO3 как следствие низкого pH происходит из-за относительно простой химической реакции (то есть H + преципитат Ca2 + в скелете), возможный механизм, лежащий в основе увеличения HA в скелете позвоночных, требует дальнейшего изучения. Здесь я обрисовываю несколько вероятных механизмов, ответственных за увеличение минерализации в скелете рыб elasmobranch.
Во-первых, CO2 – это яд, который, как известно, воздействует на нейромедиатор, ответственный за регуляцию отложения Ca2 +. В частности, рост отолита и кальцификация, как было показано, регулируются нервно. Исследование нейронального контроля снабжения кальцием во внутреннем ухе цихлид показало значительное осаждение кальция, накопленного в узких макулярных соединениях. Фактически предполагается, что нейрональная активность ответственна за высвобождение кальция в эндолимфу отолита путем изменения проницаемости этих соединений. Хотя хрящевая ткань не глубоко иннервируется, есть данные, что сенсорные нервные волокна находятся в контакте с внешним слоем хряща. Следовательно, нейронная активность может влиять на минерализацию хрящевого матрикса.
Другой вероятный механизм, ответственный за повышенную минерализацию хряща с подкислением океана, может быть связан с физиологическим ответом рыб при заражении флюидным ацидозом. Рыбы могут компенсировать изменения кислотно-основного состояния в жидкостях своего внеклеточного организма путем снижения ацидоза с помощью бикарбонатных и небикарбонатных буферов. На самом деле, жабры рыб довольно быстро реагируют на подкисление, увеличивая содержание фосфатов в жидкостях организма. У скатов увеличение буферной емкости пропорционально снижению рН воды, и скаты могут достичь компенсации кислотности в течение 24 часов. Возможно, эта исключительная буферная способность может иметь побочный эффект накопления фосфата в крови и тканях, включая хрящ. Следовательно, ацидоз, вызванный СО2, может косвенно способствовать увеличению плотности ГК скелета за счет увеличения концентрации фосфатов в крови рыб. Более высокая плотность ГК в моделируемых подкисленных океанах – это, во-первых, неожиданный результат по сравнению с результатами исследований кальцификации беспозвоночных, но вероятное следствие эффективной буферной способности эласмобраншей во время ацидоза. На самом деле зубцы на коже акул не подвержены закислению. Аналогичные результаты были также продемонстрированы в предыдущем исследовании бентических акул, подтверждая гипотезу о том, что подкисление играет значительную роль в физиологических процессах, связанных с минерализацией, а не в прямом воздействии на физическую структуру скелета как таковую, как вместо этого в оболочке. образующие беспозвоночные.
Интересно, что потепление оказало противоположное влияние на минерализацию скелета. При более высокой температуре плотность ГК снижалась в скелетных структурах коньков, которые связаны с локомоцией, то есть с крестцами, позвонками и крыльями. Регулирование минерализации хряща у рыб требует более глубокого анализа, чтобы полностью понять механизмы, лежащие в основе реакции на потепление. Однако одно правдоподобное объяснение состоит в том, что уменьшение минерализации с температурой в этих скелетных структурах может быть связано с изменениями на клеточном и молекулярном уровне. Фактически, температура может напрямую влиять на рост хряща, изменяя экспрессию генов. Некоторые из этих генов могут участвовать в регуляции метаболизма, васкуляризации, образования матрикса, рецепторов, каналов и ферментов. Такие клеточные процессы могут, в свою очередь, влиять на рост, изменяя физические и биомеханические свойства кровеносных сосудов, таким образом влияя на транспорт питательных веществ и минералов. Предыдущие исследования влияния стрессовых факторов, связанных с климатом, показали, что у скатов, подвергшихся воздействию потепления, наблюдается более низкое состояние тела, а у стрессированных скатов снижается скорость метаболизма, превышающая оптимальные условия температуры, pH и кислорода. Следовательно, пониженная минерализация скелета может быть косвенным влиянием температуры, которая уменьшает аэробный объем и, следовательно, энергию, доступную для роста и физиологических процессов, таких как минерализация скелета. Действительно интересно, что единственные измеренные существенные различия в минерализации, связанной с температурой, фактически наблюдаются в структурах, связанных с ростом животного (крыло и позвонок). Это наименьшее предположение, что, возможно, минерализация связана с физиологическими процессами, связанными с пищеварением и ростом, которые, как уже известно, сильно подвержены влиянию температуры у рыб. Потепление может увеличить скорость роста экзотермы, однако минерализация хряща может не справиться с подобными темпами. Это исследование показывает, что, по-видимому, нет очевидных функциональных компромиссов подкисления и потепления океана при минерализации скелета. Другими словами, измеренные изменения в плотности скелета, по-видимому, являются побочными эффектами возможных неврологических, физиологических и экологических стрессоров для рыб, которым необходимо поддерживать гомеостаз во время кислотно-основных и термических проблем.
Мужчины очень долго правили в индустрии фитнеса. Не удивительно, что женщины в равной конкуренции соревнуются с мужчинами в индустрии фитнеса. Они также ищут идеальное тело,
Где Баррамунди, часть семейства морских окуней, и аборигенское слово «крупная серебряная рыба» ценятся за боевой дух, вкус и размер. Они могут быть найдены в прибрежных
Есть несколько разных циклов, вокруг которых вращается Земля. Некоторые из циклов были затронуты катастрофой Фукусима-Дайхатсу. Завод в Фукусиме пострадал от землетрясения силой 9,0 балла. Растения,