Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα σχετικά με συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.
Μια μελέτη του DNA του χταποδιού μπορεί να έλυσε ένα μυστήριο σχετικά με το πότε κατέρρευσε για τελευταία φορά το ταχέως λιώσιμο πάγο της Δυτικής Ανταρκτικής και αποκάλυψε πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το πόσο θα μπορούσε να ανέβει η στάθμη της θάλασσας στο μέλλον σε ένα θερμαινόμενο κλίμα.
Η καινοτόμος έρευνα επικεντρώθηκε στη γενετική ιστορία του χταποδιού Turquet (Pareledone turqueti), που ζει στον πυθμένα της θάλασσας στην Ανταρκτική, και τι θα μπορούσε να αποκαλύψει για τη γεωλογία της περιοχής με την πάροδο του χρόνου.
Η ανίχνευση προηγούμενων συναντήσεων στους διάφορους πληθυσμούς του είδους υποδηλώνει ότι η πιο πρόσφατη κατάρρευση του φύλλου πάγου συνέβη πριν από περισσότερα από 100.000 χρόνια, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου που είναι γνωστή ως η τελευταία μεσοπαγετωνική περίοδος – κάτι που οι γεωεπιστήμονες υποψιάστηκαν αλλά δεν ήταν οριστικό, σύμφωνα με τη δημοσιευμένη μελέτη. σε θέση να επιβεβαιώσει την Πέμπτη στο περιοδικό Science.
«Αυτό το έργο ήταν συναρπαστικό γιατί προσφέρει μια εντελώς νέα προοπτική για την επίλυση ενός μακροχρόνιου ερωτήματος στην κοινότητα της γεωεπιστήμης», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Sally Lau, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο James Cook στην Αυστραλία.
«Το DNA των ζωντανών ζώων σήμερα περιέχει όλες τις πληροφορίες για τους προγόνους τους (στο παρελθόν), επομένως είναι σαν μια χρονοκάψουλα», είπε.
Η ερευνητική ομάδα κατέληξε στα ευρήματά της αναλύοντας την αλληλουχία του DNA 96 χταποδιών τουρκέ που συλλέχθηκαν με την πάροδο των ετών από ιδρύματα σε όλο τον κόσμο και μέσω παρεμπιπτόντων αλιευμάτων. Τα παλαιότερα δείγματα χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1990, αλλά η αλληλουχία των γονιδίων τους ουσιαστικά παρήγαγε ένα λεπτομερές οικογενειακό δέντρο που χρονολογείται εκατομμύρια χρόνια πίσω.
Οικογενειακό δέντρο χταποδιού
Η ανάλυση DNA επέτρεψε στους ερευνητές να καταλάβουν εάν διαφορετικοί πληθυσμοί καλαμαριών τουρκέ είχαν διασταυρωθεί και σε ποιο σημείο είχε συμβεί αυτή η διασταύρωση.
«Είναι σαν να κάνεις ένα 23andMe στο χταπόδι», είπε ο Lau, αναφερόμενος στην εταιρεία γενετικών δοκιμών. «Αυτές οι πληροφορίες μεταβιβάζονται από τους γονείς στα παιδιά και τα εγγόνια κ.λπ.».
Σήμερα, οι πληθυσμοί του χταποδιού Turquet στις θάλασσες Weddell, Amundsen και Ross χωρίζονται από τις παγοθήκες της Δυτικής Ανταρκτικής στο μέγεθος της ηπείρου και δεν μπορούν να αναμειχθούν.
Ωστόσο, η μελέτη πρότεινε ότι η τελευταία γενετική σύνδεση μεταξύ αυτών των πληθυσμών ήταν περίπου 125.000 χρόνια πριν, κατά την τελευταία μεσοπαγετωνική περίοδο, όταν οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ήταν παρόμοιες με τις σημερινές.
Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι το στρώμα πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής είχε καταρρεύσει κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου – ένα γεγονός που θα είχε πλημμυρίσει παράκτιες περιοχές αλλά άνοιξε περιοχές με πάγο στον πυθμένα της θάλασσας για να αποικίσουν τα χταπόδια, όπου τελικά θα συναντούσαν μέλη των πληθυσμών τουρκέτων και θα μπορούσαν αναπαράγονται μαζί τους που κάποτε χωρίζονταν γεωγραφικά μεταξύ τους.
«Αυτό που κάνει το WAIS τόσο σημαντικό είναι ότι αυτή τη στιγμή είναι επίσης ο μεγαλύτερος συντελεστής της Ανταρκτικής στην παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας. «Μια πλήρης κατάρρευση θα μπορούσε να ανεβάσει την παγκόσμια στάθμη της θάλασσας κατά περίπου 3 έως 5 μέτρα», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Jan Strugnell, καθηγητής και διευθυντής του Κέντρου Βιώσιμης Τροπικής Αλιείας και Υδατοκαλλιέργειας στο Πανεπιστήμιο James Cook. Ο Στράγκνελ είχε αρχικά την ιδέα να χρησιμοποιήσει γονιδιωματικές μεθόδους για να διερευνήσει εάν το φύλλο πάγου είχε καταρρεύσει κατά την τελευταία μεσοπαγετωνική περίοδο.
«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο διαμορφώθηκε το WAIS στο πρόσφατο παρελθόν, όταν οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ήταν παρόμοιες με τις σημερινές, θα μας βοηθήσει να βελτιώσουμε τις προβλέψεις για άνοδο της στάθμης της θάλασσας στο μέλλον», είπε.
Γιατί χταπόδια;
Η ομάδα επέλεξε αυτό το είδος χταποδιού για τη μελέτη επειδή τα ζώα είναι σχετικά ακίνητα – μπορούν να σέρνονται μόνο στον πυθμένα της θάλασσας, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πιο πιθανό να αναπαραχθούν στους γενετικά διαφορετικούς τοπικούς πληθυσμούς τους. Αντίθετα, ένα ταχέως κινούμενο θαλάσσιο είδος όπως το κριλ θα είχε πιο ομοιογενές DNA, θολώνοντας τις ιστορικές γενετικές συνδέσεις, είπε ο Lau.
Επιπλέον, η βιολογία του χταποδιού Turquet είναι σχετικά καλά κατανοητή και οι επιστήμονες κατανοούν τον ρυθμό μετάλλαξης του DNA και τον χρόνο δημιουργίας του, που είναι ζωτικής σημασίας για την ακριβή μοριακή χρονολόγηση, πρόσθεσε ο Lau.
Προηγούμενες μελέτες των ειδών μαλακόστρακων και θαλάσσιων μαλακίων ανακάλυψαν μια βιολογική υπογραφή της κατάρρευσης του ραφιού πάγου με άμεση σύνδεση μεταξύ των θαλασσών Ross και Weddell, σημείωσε ο Lau. Αλλά η νέα μελέτη για το χταπόδι Turquet ήταν η πρώτη με αρκετά δεδομένα υψηλής ανάλυσης και επαρκές μέγεθος δείγματος για να καταλάβουμε εάν αυτή η γενετική συνδεσιμότητα προκλήθηκε από την κατάρρευση του φύλλου πάγου ή από μια πολύ πιο σταδιακή κίνηση των χταποδιών κατά μήκος των άκρων του.
Η Lau είπε ότι η γενετική προσέγγιση της ομάδας της δεν μπορεί να πει ακριβώς πότε κατέρρευσε το στρώμα πάγου και πόσο καιρό διήρκεσε αυτό το γεγονός. Ωστόσο, με φρέσκα δείγματα καλαμαριού και πιο προηγμένες τεχνικές ανάλυσης DNA, μπορεί να είναι δυνατή η επίλυση αυτών των ερωτημάτων στο μέλλον.
«Θα θέλαμε να συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε το DNA ως υποκατάστατο για να εξερευνήσουμε άλλα μέρη της Ανταρκτικής των οποίων η κλιματική ιστορία είναι ελάχιστα κατανοητή», είπε. «Αναζητούμε συνεχώς νέα είδη για να δοκιμάσουμε αυτά τα επιστημονικά ερωτήματα».
«Πρωτοποριακή» μελέτη
Σε ένα σχόλιο που δημοσιεύτηκε παράλληλα με τη μελέτη, ο Andrea Dutton, καθηγητής στο Τμήμα Γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison, και ο Robert M.
Ο DeConto, καθηγητής στο School of Earth and Sustainability στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst, χαρακτήρισε τη νέα έρευνα «πρωτοποριακή».
Σημείωσαν ότι ενώ υπάρχουν αυξανόμενες γεωλογικές ενδείξεις ότι η παγωμένη επιφάνεια του Πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής μπορεί να έχει καταρρεύσει κατά τη διάρκεια του τελευταίου μεσοπαγετώνου, «τα αποτελέσματα κάθε μελέτης συνοδεύονται από επιφυλάξεις».
Η ενσωμάτωση ενός εντελώς διαφορετικού συνόλου δεδομένων σε αυτό το πιεστικό πρόβλημα «έθεσε μερικά ενδιαφέροντα ερωτήματα, συμπεριλαμβανομένου του αν αυτή η ιστορία θα επαναληφθεί δεδομένων των τρεχουσών τάσεων θερμοκρασίας της Γης», πρόσθεσαν.
Η χρήση της γονιδιωματικής του χταποδιού είναι «ένας καινοτόμος και συναρπαστικός τρόπος» για να απαντήσετε σε μια σημαντική ερώτηση σχετικά με την ιστορική κλιματική αλλαγή, είπε ο Ντάγκλας Κρόφορντ, καθηγητής θαλάσσιας βιολογίας και οικολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα.
«Πρόκειται για μια διεξοδική μελέτη με επαρκές μέγεθος δείγματος και προσεκτικά ελεγμένους γενετικούς δείκτες», πρόσθεσε.
«Βασίζεται σε μια προκλητική υπόθεση και χρησιμοποιεί ένα εντελώς ανεξάρτητο σύνολο δεδομένων που (τελικά) υποστηρίζει την κατάρρευση του WAIS», είπε μέσω email.
Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία του CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com