13. januar 2020

Global opvarmning kan blive dramatisk selv for super modstandsdygtige bjørnedyr

Global opvarmning

Klimaændringer har allerede påvirket mange habitater på vores planet. Det er således vigtigt at opnå en dybere forståelse af, hvordan stigende temperaturer kan påvirke dyr i deres naturlige habitater. En forskergruppe fra Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet, har netop vist, at bjørnedyr er meget sårbare overfor længerevarende eksponering for høj temperatur. Udtørrede og dvalelignende bjørnedyr er ellers bedst kendt for deres ekstraordinære tolerance over for ekstreme miljøer.

Bjørnedyr, også kendt som tardigrader, er mikroskopiske hvirvelløse dyr, som er udbredt i permanente og temporære akvatiske mikrohabitater over hele kloden.

Ricardo Neves, Nadja Møbjerg og kolleger ved Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet, undersøgte tolerancen overfor høje temperaturer af Ramazzottius varieornatus, en tardigrad, der ofte findes i temporære ferskvandshabitater.

- ”De organismer, vi brugte i dette studie, blev indsamlet fra en tagrende i et hus beliggende i Nivå. Vi ​​eksponerede både aktive og udtørrede bjørnedyr for høj temperatur, og vi undersøgte også effekten af ​​en kort akklimatiseringsperiode på aktive dyr”, forklarer postdoc Ricardo Neves.

Forskergruppen benyttede logistiske modeller til at estimere den temperatur, der er dødelig for halvdelen af de eksponerede dyr (LT50).

Ret overraskende fandt forskerne, at LT50 for ikke-akklimatiserede aktive bjørnedyr er 37,1 ° C. Udsættes dyrene for en kort akklimatiseringsperiode fører det til en lille, men betydelig, stigning i LT50 til 37,6 ° C. Interessant nok er denne temperatur ikke langt fra den absolut maksimale temperatur, som indtil nu er målt i Danmark, nemlig. 36,4 ° C. Udtørrede bjørnedyr er betydeligt mere modstandsdygtige med en LT50 på 82,7 ° C efter 1 times eksponering, som dog falder signifikant til 63,1 ° C efter 24 timers eksponering.

Cirka 1300 arter af bjørnedyr er hidtil beskrevet. Disse små dyrs kroppe er cylinderformede og opdelt i hoved og en krop med fire par ben. Deres kropslængde varierer mellem 50 og 1,2 mm. Udover deres imponerende evne til at overleve ekstreme forhold er bjørnedyr også interessante, da de er nært beslægtede med leddyr (fx insekter, krebsdyr, edderkopper).

Bjørnedyr er, som akvatiske dyr, nødt til at være omgivet af en film af vand for at være i aktiv tilstand, hvor de indtager føde og reproducerer sig. Imidlertid er disse skabninger også i stand til at stoppe deres stofskifte og gå i en dvalelignende reversibel tilstand kaldet kryptobiose. Bjørnedyrene indtræder, kort fortalt, i et karakteristisk tøndestadie, hvor hovedet og benene trækkes ind i kroppen, og de indre organer omarrangeres. Dette giver dem mulighed for at overleve forskellige yderst ugunstige livsbetingelser, herunder udtørring (anhydrobiose), iltmangel (anoxybiose), høje koncentrationer af toksiske stoffer (kemobiose), høj saltkoncentration (osmobiose) og ekstremt lave temperaturer (kryobiose).

Foto: Aktivt bjørnedyr
Fotograf: Ricardo Neves
Foto: Udtørret bjørnedyr
Fotograf: Ricardo Neves

Bjørnedyrs usædvanlige evne til at overleve ekstreme forhold indbefatter også tolerance overfor høje temperaturer. Det er beskrevet, at visse arter kan overleve eksponering for temperaturer helt op til 151 ° C i kortere tidsrum (30 min). Andre termotolerancestudier af udtørrede (anhydrobiotiske) bjørnedyr viser, at 1 times eksponering over 80 ° C resulter i høj dødelighed, og at næsten alle individer dør ved temperaturer over 103 ° C. Det vides stadig ikke, hvordan bjørnedyr i anhydrobiose overlever eksponering ved høje temperaturer over 1 time.

- ”Fra dette studie kan vi konkludere, at aktive bjørnedyr er sårbare overfor høje temperaturer, skønt resultaterne antyder, at de, i deres naturlige habitater, vil kunne akklimatisere sig til stigende temperaturer. Udtørrede bjørnedyr er meget mere robuste og kan overleve langt højere temperaturer. Imidlertid er eksponeringstiden helt klart en afgørende faktor, der begrænser deres tolerance over for høje temperaturer”, siger Ricardo Neves.

Så selvom bjørnedyr er i stand til at modstå diverse ekstreme betingelser, er deres udholdenhed over for høje temperaturer faktisk rimeligt begrænset, og dette kan vise sig at være disse ellers super modstandsdygtige dyrs akilleshæl.   

Resultaterne er netop offentliggjort i Scientific Reports – et open access tidsskrift udgivet af Nature Publicing Group.