Karena kandungan karbon samudera terus meningkat, bulu babi ungu mungkin dapat beradaptasi dengan cepat untuk bertahan hidup.
Dalam perlombaan melawan perubahan iklim dan pengasaman laut, beberapa bulu babi mungkin masih memiliki beberapa trik di lengan berduri mereka, menunjukkan bahwa adaptasi kemungkinan akan memainkan peran besar bagi makhluk laut karena kandungan karbon di laut meningkat.
“Apa yang ingin kita ketahui adalah, mengingat ini adalah proses yang terjadi seiring waktu, dapatkah hewan laut beradaptasi? Bisakah evolusi datang untuk menyelamatkan? "Kata peneliti postdoctoral Morgan Kelly, dari Departemen Ekologi, Evolusi, dan Biologi Laut UC Santa Barbara. Dia adalah penulis bersama makalah “Variasi alami, dan kapasitas untuk beradaptasi dengan pengasaman laut di landak laut Strongylocentrotus purpuratus.” Makalah ini diterbitkan dalam edisi terbaru jurnal Global Change Biology.
Landak laut ungu, Strongylocentrotus purpuratus, memiliki kemampuan untuk melewati sifat untuk toleransi karbon dioksida yang lebih tinggi kepada keturunannya. Kredit: Gretchen Hofmann
Mudah diidentifikasi oleh simetri bola dan duri berduri mereka, bulu babi ditemukan di dasar laut di seluruh dunia. Mereka dianggap sebagai spesies kunci, yang berarti populasi mereka memiliki dampak penting pada ekosistem bawah laut lainnya. Terlalu banyak dari mereka dan habitatnya menjadi tandus dan spesies pemakan ganggang lainnya menghilang; terlalu sedikit dan pemangsa mereka - termasuk mamalia laut, burung laut, dan ikan - kehilangan sumber makanan penting.
Karena meningkatnya karbon dioksida di atmosfer Bumi, lautan di masa depan diproyeksikan untuk menyerap lebih banyak karbon dioksida, yang mengarah ke pengasaman air. Perubahan dalam kimiawi lautan diperkirakan akan berdampak negatif pada cara landak dan makhluk kalsifikasi lainnya membuat dan memelihara cangkang dan eksoskeleton mereka.
"Itu memberi mereka osteoporosis," kata Kelly. Peningkatan keasaman air akan menyebabkan kadar kalsium karbonat - yang dibutuhkan oleh bulu babi - menurun. Ini, pada gilirannya, akan menghasilkan hewan yang lebih kecil, cangkang lebih tipis dan mungkin duri yang lebih pendek untuk bulu babi.
Untuk mengamati dampak potensial dari peningkatan tingkat karbon dioksida di masa depan dalam air laut, para peneliti membiakkan generasi landak laut ungu dalam kondisi meniru lingkungan yang diproyeksikan di lautan pada akhir abad ini.
"Kami mengekspos mereka ke 1.100 bagian per juta karbon dioksida," kata Kelly. Level CO2 saat ini mencapai sekitar 400 bagian per juta dan level ini diperkirakan akan meningkat secara global hingga 700 bagian per juta pada akhir abad ini. Namun, di wilayah California, kadar CO2 di lautan berfluktuasi secara alami karena naiknya air dingin, sebuah fenomena yang juga membawa lebih banyak air asam.
Hewan-hewan itu diambil dari dua lokasi di lepas pantai California –– sebuah situs utara, yang mengalami upwelling lebih besar, dan sebuah situs selatan yang mengalami serangan upwelling yang lebih pendek dan lebih jarang. Laki-laki dari satu situs disilangkan dengan perempuan dari situs lain. Larva dilahirkan dan diamati dalam kondisi yang diproyeksikan di lautan masa depan.
Sementara larva yang dipelihara di bawah tingkat karbon dioksida di masa depan, rata-rata, lebih kecil, para peneliti juga mencatat variasi yang luas dalam ukuran, menunjukkan bahwa beberapa dari larva ini - yang berukuran sama dengan yang akan mereka miliki di bawah kondisi saat ini - - telah mewarisi toleransi untuk kadar CO2 yang lebih tinggi. Ukuran, kata Kelly, adalah sifat penting. Itu terkait dengan tingkat makan dan risiko dimakan oleh makhluk lain. Hewan-hewan yang dapat menahan tingkat CO2 yang lebih tinggi di lautan akan meninggalkan lebih banyak keturunan daripada rekan-rekan mereka yang lebih lemah. Seleksi alam ini, ditambah dengan temuan bahwa variasi ukuran di bawah kondisi yang lebih asam adalah diwariskan, menunjukkan evolusi cepat bulu babi ungu.
"Inilah yang memungkinkan kita untuk memprediksi bahwa spesies ini akan berevolusi meningkatkan toleransi - ketika CO2 meningkat, bulu babi yang memiliki toleransi lebih besar akan memiliki kesempatan lebih baik untuk bertahan hidup, dan mereka akan meneruskan toleransi mereka yang lebih besar kepada keturunannya," kata Kelly.
Temuan menunjukkan bahwa efek pengasaman laut mungkin tidak berdampak buruk pada ukuran landak laut atau tingkat pertumbuhan populasi seperti yang diperkirakan sebelumnya. Kabar baik untuk spesies kunci, dan kabar baik untuk makhluk yang memakannya. Hasilnya juga menunjukkan bahwa adaptasi adalah faktor utama dalam respon spesies yang penting secara ekologis terhadap perubahan iklim.
“Kami tidak berharap evolusi menghapus efek pengasaman laut sepenuhnya, tetapi kami berharap evolusi mengurangi dampak ini. Dan semakin banyak variasi yang diwariskan, semakin besar kekuatan evolusi untuk mengurangi dampak perubahan iklim, ”kata Kelly.
Melalui UC Santa Barbara