bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> Ετικέτες >> ωκεανός

The Evolutionary Pull of Ocean Tides

Το χειμώνα, οι κόμποι έρχονται κατά χιλιάδες για να γλεντήσουν με τα πλούτη στις παλιρροϊκές λασποτοπιές του Wash.Αυτά τα μεσαίου μεγέθους πουλιά είναι μάλλον θαμπά και ανεπιτήδευτα στην εμφάνιση, λευκά από κάτω και αμμώδη στην πλάτη τους. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου το φτέρωμά τους γίνεται πλούσιο, αλλά αυτό συμβαίνει στην Καναδική Αρκτική και σε άλλα ψυχρότερα κλίματα όπου τα πουλιά περνούν το καλοκαίρι, και σπάνια το βλέπουμε. Στη Βρετανία, οι κόμβοι είναι πιο αξιόλογοι για τον τεράστιο αριθμό τους.

Τεράστια κοπάδια από αυτά παρουσιάζουν μια μαγευτική εναέρια παράσταση πάνω από τις περιοχές τροφοδοσίας τους:εδώ στην κομητεία μου του Norfolk, στις εκβολές Severn και Thames, στον κόλπο Morecambe και σε άλλες περιοχές όπου αρκετά μεγάλα τμήματα λάσπης εκτίθενται από την παλίρροια. Στη συνέχεια, τα πουλιά περνούν τις δύο ώρες της παλίρροιας κρυμμένα στη βλάστηση σε ελαφρώς υψηλότερο έδαφος πριν επιστρέψουν για άλλη μια φορά για να τραφούν. Στο Snettisham στο Norfolk, στη δυτική ακτή του Wash, έχουν καταγραφεί πτήσεις υψηλής παλίρροιας 45.000 πουλιών.

Η συμπεριφορά των κόμβων είναι ιδιαίτερα χαρακτηριστική. Μερικά είδη παρυδάτων πετούν κατά διαστήματα ως άτομα όταν η παλίρροια έρχεται και φεύγει. Άλλοι, όπως οι στρεδοπαγίδες, γυρίζουν την πλάτη τους στο νερό καθώς προχωρά η παλίρροια και περπατούν απαρηγόρητοι, φαίνεται, ανεβαίνουν την πλαγιά της λάσπης στο χρόνο με την άνοδο της θάλασσας. Αλλά οι κόμποι, ίσως επειδή συγκεντρώνονται πολύ σφιχτά για να κινηθούν με αυτόν τον τρόπο, αντικρίζουν το νερό που ανεβαίνει και απογειώνονται με την τελευταία ευκαιρία που έχουν, όταν έχει σηκωθεί στα πόδια τους και απειλεί να βρέξει τα κάτω φτερά τους.

Παρακολουθώ καθώς πετάνε σε μια συνεχή άνθηση, σαν να παραμερίζεται η κουρτίνα του μάγου. Το πυκνό κοπάδι στροβιλίζεται και προσποιείται σαν ένας ενιαίος εναέριος οργανισμός. Μόλις ανέβουν ψηλά, τα πουλιά συγχωνεύονται αρχικά ως ένα σύννεφο σε σχήμα αυγού χαμηλά πάνω από το νερό, προτού πάρουν ύψος και πάρουν όλο και πιο υπερβολικά, στριμμένα σχήματα σαν χορευτής φλαμένκο με pixeled. Καθώς το διαρκώς μεταβαλλόμενο σχήμα στρίβει και βυθίζεται, κάθε κουκκίδα του αλλάζει μεταξύ φωτός και σκοταδιού καθώς το σώμα του πουλιού στριμώχνεται σε μια στροφή, δημιουργώντας ένα σπινθηριστικό αποτέλεσμα στην οπτασία που μοιάζει με καπνό. Όλο αυτό το διάστημα, τα πουλιά φωνάζουν τρελά, οι κραυγές τους μαζεύονται το ένα πάνω στο άλλο για να κάνουν έναν εκκωφαντικό, έντονο λευκό θόρυβο.

Μόλις ξεκουραστεί στην ξηρά κατά τη διάρκεια της ώρας περίπου της υψηλότερης παλίρροιας, ο κόμπος επιστρέφει στην αποστολή του, κατεβαίνοντας συνεχώς στην άκρη της παλίρροιας καθώς το νερό υποχωρεί, αναζητώντας τροφή. Το κοπάδι που επιστρέφει είναι λιγότερο θεατρικό από αυτό που ανέβηκε στον ουρανό πριν από λίγο, και πιο επείγον. Απλώνονται κατά μήκος της συνεχώς μεταβαλλόμενης άκρης του νερού. Αυτά τα πουλιά είναι τροφοδότες αφής που χρησιμοποιούν τους μακριούς λογαριασμούς τους για να ανιχνεύσουν κραδασμούς που μεταδίδονται μέσω της λάσπης που αποκαλύπτουν την παρουσία θαμμένων μαλακίων. Τρώνε μικρά μύδια και κοκαλάκια, αλλά είναι ιδιαίτερα μερικοί σε ένα είδος αχιβάδας που είναι γνωστό ως βαλτική τελίνη, Macoma balthica , και ένα μικρό σαλιγκάρι από λάσπη, Hydrobia ulvae . Το Tellin ζει στη λάσπη του κατώτερου τμήματος της παλίρροιας ζώνης και κάτω από τη μέση γραμμή χαμηλής στάθμης νερού, όπου χρησιμοποιεί ένα σιφόνι για να τραβήξει θρεπτικό υλικό προς τα κάτω σε αυτό από την υγρή επιφάνεια. Το σαλιγκάρι από λάσπη, από την άλλη πλευρά, κατοικεί στο άνω άκρο της παλίρροιας ζώνης και τρέφεται με φύκια - είναι επίσης γνωστό ως κέλυφος του κοχλία της λεκάνης - και οργανικά υπολείμματα, όπως τα αποσυντιθέμενα υπολείμματα θαλάσσιων πλασμάτων και κοπράνων, από τα οποία εξάγει πρωτεΐνη. Αυτός ο διαχωρισμός των κύριων τροφών του αντικατοπτρίζεται στις διατροφικές συνήθειες του κόμπου - το ράμφισμα από την επιφάνεια για σαλιγκάρια στα υψηλότερα μέρη της παλίρροιας ζώνης όταν η παλίρροια πλησιάζει τα νερά ή αρχίζει να άμπωτο, αλλά ψάχνει και σπρώχνει στη λάσπη για τελίνες το χαμηλότερο σημείο φτάνει όταν η παλίρροια είναι έξω.

Άλλα παραθαλάσσια πτηνά προτιμούν διαφορετικές τροφές και επομένως παρουσιάζουν κάπως διαφορετικές συμπεριφορές σε σχέση με το νερό. Όπου ο κόμπος μένει στην άκρη, το dunlin χαίρεται να βυθίζεται στο νερό μετά το θήραμά του. Τα Avocets χρησιμοποιούν τους αναποδογυρισμένους λογαριασμούς τους για να ξαφρίσουν πολύ ρηχό νερό για σκουλήκια και γαρίδες. Η στρεδοπαγίδα μπορεί να σπάσει στα πιο σκληρά κελύφη των πεταλούδων χρησιμοποιώντας το σφυρί ενός χαρτονομίσματος. Στον κόλπο του Fundy, έως και 2 εκατομμύρια ημιπαλιρροϊκές αμμουδιές σταματούν στη μετανάστευσή τους για να γλεντήσουν με γαρίδες λάσπης, η τοποθεσία ευνοείται επειδή τα ασπόνδυλα αναπτύσσονται νωρίτερα εκεί λόγω της εξαιρετικής παλίρροιας, η οποία με τη σειρά της εγγυάται μια πιο αξιόπιστη παροχή τροφής. /P>

Σε όλες τις περιπτώσεις, η συμπεριφορά των πτηνών ρυθμίζεται κυρίως από την παλίρροια. Το τελετουργικό του κόμπου —το τάισμα, το συρρέωμα, το κοκορίτσι, η επιστροφή στις περιοχές σίτισης— επαναλαμβάνεται, όχι ταυτόχρονα, αλλά σχεδόν μια ώρα αργότερα κάθε μέρα, επειδή καθοδηγείται από τον κύκλο της παλίρροιας. Όταν, ίσως μετά από αρκετές ημέρες, έρχεται η υψηλή παλίρροια καθώς πέφτει η νύχτα, οι κόμποι μπορούν να αντέξουν οικονομικά να ξεκουραστούν για λίγο ακόμα και μπορούν να απαρνηθούν τα εναέρια ακροβατικά, επειδή τα αρπακτικά τους κυνηγούν τη μέρα, αλλά συνεχίζουν να τρέφονται τη νύχτα άμπωτη καθώς και την άμπωτη κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Η διαπαλιρροιακή ζώνη είναι ένας μοναδικός βιότοπος, μια συγκεντρωμένη ζώνη μετάβασης μεταξύ των οικολογικών κοινοτήτων της θάλασσας και της ξηράς. Είναι ένα περιβάλλον υψηλών ανταμοιβών όσον αφορά το φαγητό, αλλά και υψηλού στρες, λόγω της έκθεσης στη ζέστη και το κρύο, τον ήλιο και τα κύματα. Άλλοι βιότοποι τείνουν να περιορίζονται σε κλιματικές περιοχές. Αλλά η παλίρροια ζώνη είναι παρούσα σε κάθε ακτή, που οριοθετείται μόνο από τις παλίρροιες. Το είδος της ζωής που υποστηρίζει επαναλαμβάνεται επίσης στενά σε όλο τον κόσμο, παρά τις διαφορές στο κλίμα.

Στις βραχώδεις ακτές, η διαίρεση σε ζώνες είναι ζωγραφισμένη με ακρίβεια σε κάθε επιφάνεια, προσφέροντας εικονογραφικές ενδείξεις ότι τα είδη ζώων και φυτών είναι άκαμπτα οργανωμένα σε επίπεδα ανάλογα με την ανοχή τους στη βύθιση στο θαλασσινό νερό ή στην έκθεση στον αέρα. Σε μια τέτοια ακτή βρίσκω ότι το ανώτατο στρώμα είναι ουσιαστικά χερσαίο βράχο, με καθαρό μεσαίο γκρι χρώμα, με πράσινο βρύα να φυτρώνει πάνω του και κηλίδες γκουάνο που δείχνουν ότι τα πετρώματα χρησιμοποιούνται ως κανονικές κούρνιες από τα θαλασσοπούλια. Κάτω από αυτό το στρώμα υπάρχει ένα πιο σκούρο γκρι στρώμα, που οριοθετείται με μεγαλύτερη ακρίβεια στην κορυφή παρά στο κάτω μέρος. Αυτή είναι η ζώνη πιτσιλίσματος, που εκτίθεται σε συχνή ρίψη σε άλμη αλλά όχι σε τακτική βύθιση. το διαφορετικό χρώμα υποδηλώνει την παρουσία μικρών φυκιών.

Στις χαμηλότερες πλαγιές αυτού του στρώματος, σε μέρη που δεν είναι απότομα, προσκολλάται ένα φύκι τύπου wrack. Κάτω από αυτό υπάρχει ένα καφέ στρώμα που περιλαμβάνει περισσότερα φύκια και φύκια, τα οποία καλύπτονται σε κάθε υψηλή παλίρροια. Το τελευταίο στρώμα που μπορώ να δω, προς το σημάδι χαμηλών υδάτων, δείχνει για άλλη μια φορά γκρίζο βράχο, με μεγαλύτερους θαλάσσιους οργανισμούς όπως βαρέλια και πεταλούδες και μεγαλύτερα φύκια στερεωμένα σε αυτό. Δεν είναι μόνο αυτά τα σταθερά ή άμισχα είδη που παρουσιάζουν ζωνοποίηση, αλλά και τα μυριάδες έντομα, καβούρια, παραθαλάσσια πτηνά και άλλα πλάσματα που τρέχουν πάνω-κάτω αναζητώντας τροφή μέσα στα δικά τους προτιμώμενα όρια.

Η κατακόρυφη ακολουθία είναι η ίδια σε όλο τον κόσμο, αν και το πλάτος των μεμονωμένων ζωνών μπορεί να ποικίλλει και μερικές φορές ένα στρώμα μπορεί να συμπιέζεται εντελώς έξω επειδή οι φυσικές συνθήκες δεν είναι κατάλληλες ή λόγω ανταγωνισμού μεταξύ των ειδών. Γενικά, όμως, αυτή η ιεραρχική οργάνωση της ζωής δρα για να μειώσει τέτοιου είδους ανταγωνισμό. Οι μπάντες είναι τόσο άκαμπτες όσο όλα τα εθνικά σύνορα, και μπορεί να μετατοπιστούν μόνο από μια ατυχή σύμπτωση γεγονότων, και μετά συνήθως μόνο λίγο και για μικρό χρονικό διάστημα. Τα κύματα καταιγίδας σε μια υψηλή παλίρροια, για παράδειγμα, θα αυξήσουν προσωρινά την έκταση της ζώνης του πιτσιλίσματος, ενώ ένα ξόρκι ξηρασίας που εμφανίζεται κατά τις παλίρροιες μπορεί να αφυδατώσει τα είδη που ζουν κανονικά κοντά στο σημάδι της μέσης υψηλής στάθμης νερού.

Υπάρχει αναπόφευκτα μια άλλη σημαντική απειλή για τη διαπαλιρροιακή ζώνη, και αυτή είναι η ανθρωπότητα. Σε πολλά μέρη του κόσμου, αυτός ο πλούσιος βιότοπος συμπιέζεται σοβαρά. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας εισχωρεί από την πλευρά της θάλασσας - ένας πιο σημαντικός παράγοντας από ό, τι φαίνεται:μια μόνο άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να είναι υπεύθυνη για τη διάβρωση που φτάνει έως και ένα μέτρο στην ενδοχώρα. Εν τω μεταξύ, η ανάπτυξη της παράκτιας ιδιοκτησίας την τρώει από τη γη. Εάν συναντηθούν και τα δύο, μπορεί να κατασκευαστούν θαλάσσιες άμυνες, αντικαθιστώντας φαρδιές λασπότοπες, μια παραλία, αμμόλοφους και έλη με ένα σκληρό, τσιμεντένιο φράγμα. Μια ζώνη βιότοπων σε έκταση ένα ή δύο μίλι αντικαθίσταται ξαφνικά από έναν περισσότερο ή λιγότερο κατακόρυφο τοίχο που συμπιέζει την παλίρροια ζώνη σε λίγα μέτρα.

Άλλα πλάσματα έχουν εξελιχθεί για να χρησιμοποιούν τις παλίρροιες με πιο εξελιγμένους τρόπους. Ο κύκλος αναπαραγωγής του grunion της Καλιφόρνια, για παράδειγμα, συγχρονίζεται αποκλειστικά με την ανοιξιάτικη παλίρροια, την υψηλότερη από τις υψηλές παλίρροιες που φτάνουν ανά δεκαπενθήμερο σε κάθε νέα και πανσέληνο. Το grunion είναι ένα μικρό, ασημί ψάρι στο μέγεθος μιας σαρδέλας με πτερύγια που μοιάζουν με ακτίνες. Τις νύχτες της άνοιξης και του καλοκαιριού, όταν η παλίρροια είναι υψηλή, οι ωραίες αμμώδεις παραλίες της νότιας Καλιφόρνια, όπου έρχονται να γεννήσουν καλύπτονται ξαφνικά από χιλιάδες πλάσματα που στριφογυρίζουν.

Η επιστημονική παρατήρηση αποκάλυψε ότι το γεγονός είναι ακριβώς συντονισμένο για να εκμεταλλευτεί τις παλίρροιες. Το τρέξιμο συμβαίνει κυρίως τις ημέρες αμέσως μετά την πανσέληνο ή τη νέα σελήνη, όταν οι παλίρροιες αναμένεται να είναι ψηλές, αλλά όχι τόσο υψηλές όσο η υψηλότερη παλίρροια της άνοιξης. Η παλίρροια κάθε διαδοχική ημέρα κατά τη διάρκεια αυτής της σύντομης περιόδου θα είναι λίγο χαμηλότερη, βοηθώντας να διασφαλιστεί ότι τα αυγά grunion που γεννήθηκαν πρόσφατα δεν θα ξεπλυθούν. Στην πραγματικότητα, τα κύματα που σπάνε από τις επόμενες παλίρροιες ρίχνουν άμμο που βοηθά στην προστασία των αυγών θάβοντάς τα σταδιακά βαθύτερα. Τις επόμενες 11 ημέρες περίπου, τα αυγά επωάζονται στη ρηχή, υγρή άμμο. Μετά από 11 ημέρες, φτάνουν τα πρώτα μεγάλα κύματα της επόμενης ανοιξιάτικης παλίρροιας. Τα κύματα αρχίζουν να διαβρώνουν την παραλία όπου βρίσκονται θαμμένα τα αυγά. Σύντομα τα αυγά δεν είναι πλέον σφιχτά εγκλωβισμένα στην άμμο, αλλά ανακινούνται στα κύματα, κάτι που είναι το σήμα τους να εκκολαφθούν σε προνύμφες. Συνήθως, τα αυγά εκκολάπτονται πολύ λίγο πριν από την επόμενη νέα ή πανσέληνο, δίνοντας στις προνύμφες τη μεγαλύτερη πιθανότητα να κατέβουν στην παραλία και να βγουν στη θάλασσα τις επόμενες λίγες ανοιξιάτικες παλίρροιες, οι οποίες θα έχουν αυξανόμενο ύψος.

Αυτό δεν είναι όλο. Εάν οι επόμενες ανοιξιάτικες παλίρροιες τυχαίνει να μην φτάσουν στα αυγά επώασης - για παράδειγμα, επειδή οι υπεράκτιοι άνεμοι μειώνουν το ύψος της παλίρροιας - τα γονιμοποιημένα αυγά μπορούν να καθυστερήσουν την εκκόλαψη για δύο εβδομάδες ή και τέσσερις εβδομάδες μέχρι να έρθει μια πιο ευνοϊκή παλίρροια.

Ένας αριθμός θαλάσσιων ειδών, συμπεριλαμβανομένων των whitebait, mummichogs και στρειδιών Colchester, παρουσιάζουν έναν παρόμοιο, αν και λιγότερο εμφανή, συγχρονισμό με τις ανοιξιάτικες παλίρροιες στον κύκλο αναπαραγωγής τους. Αλλά στο grunion, η προσαρμογή είναι τόσο καλοκουρδισμένη που θεωρείται εξελικτικό θαύμα. Από την πολυπλοκότητα του κύκλου του ζευγαρώματος, είναι σαφές ότι το grunion συμμετέχει σε έναν λεπτό χορό με την παλίρροια. Τα στοιχεία υποδηλώνουν έντονα όχι μόνο ότι το grunion εξελίχθηκε σε αυτό το σημείο, αλλά και ότι οι παλιρροϊκές συνθήκες του οικοτόπου του παρέμειναν ουσιαστικά σταθερές έκτοτε.

Πώς «ξέρουν» τα ζώα τι θα κάνει η παλίρροια; Όταν οι επιστήμονες άρχισαν να τα μελετούν, θεώρησαν απίθανο τα grunions, για παράδειγμα, να έχουν έναν εντελώς εσωτερικό μηχανισμό με τον οποίο να χρονομετρούν την αναπαραγωγή τους. Αισθάνονται τότε άμεσα την παλίρροια ή ανταποκρίνονται σε άλλα ερεθίσματα; Μπορούν να συναχθούν ορισμένα πράγματα. Δεν μπορεί να είναι το φως του φεγγαριού που αναγκάζει τα ψάρια να τρέξουν στην ξηρά, καθώς το κάνουν αυτό σε πηγές με υψηλή στάθμη τόσο στη φωτεινή πανσέληνο όσο και στο σκοτάδι της νέας σελήνης. Το γεγονός ότι η ωοτοκία δεν συμβαίνει στις πολύ υψηλότερες παλίρροιες, αλλά λίγο αργότερα, δείχνει ότι η συμπεριφορά δεν διέπεται άμεσα ούτε από το ύψος της παλίρροιας (κάτι που το grunion μπορεί να ανιχνεύσει ως αυξημένη πίεση νερού γύρω από το σώμα του). Έχει βρεθεί ότι η αναταραχή στη θάλασσα όταν έρχεται η επόμενη ανοιξιάτικη παλίρροια διεγείρει τα αυγά του grunion να απελευθερώσουν τις προνύμφες τους δημιουργώντας ένζυμα που διαλύουν τη μεμβράνη του αυγού. Αλλά η δράση των κυμάτων δεν μπορεί να είναι το έναυσμα για την αρχική ακτή, διαφορετικά οι καταιγίδες θα διαταράσσουν το μοτίβο των διαδρομών ωοτοκίας.

Τι άλλο μένει; Θα μπορούσε το ερέθισμα να είναι καθαρή βαρυτική έλξη; Οποιεσδήποτε δυνάμεις αισθάνονται τα ψάρια θα ήταν ελάχιστες σε σύγκριση με τις αλλαγές στην πίεση που ανέχονται όταν κολυμπούν σε διαφορετικά βάθη, αλλά η βαρύτητα δεν μπορεί να μειωθεί εντελώς. Όποια και αν είναι η ενεργοποίηση της συμπεριφοράς, φαίνεται ότι δεν περιορίζεται στην απλή παλίρροια όταν τα grunions έρχονται στην ξηρά για να αναπαραχθούν, καθώς τα αυγά αρχίζουν να ωριμάζουν πολύ πριν γεννηθούν - και αυτό, επίσης, έχει βρεθεί ότι συμβαίνει σε συνεννόηση με τις φάσεις της σελήνης .

Ο συγγραφέας John Steinbeck γράφει για αυτό το αίνιγμα στο The Log from the Sea of ​​Cortez , το αρχείο μιας αποστολής συλλογής δειγμάτων που έκανε στον Κόλπο της Καλιφόρνια με τον φίλο του Εντ Ρίκετς το 1940. (The Sea of ​​Cortez ήταν το όνομα του σκάφους του καθώς και του χαρούμενου κυνηγιού του.) Ricketts—που παρείχε στον Steinbeck το μοντέλο για τον χαρακτήρα του Doc στο Cannery Row —αργότερα έγραψε έναν επιστημονικό οδηγό για την παλίρροια ζωή βασισμένος εν μέρει σε όσα συνέλεξαν οι δύο άνδρες στο ταξίδι. Μπλέκοντας με τις ρίζες των μαγγρόβιων στην εκτόξευση της μηχανής τους σε ψηλά νερά και αγωνιζόμενοι με τον χρόνο για να μαζέψουν δείγματα από τα ακάλυπτα κρεβάτια κατά την άμπωτη (σαν κόμποι), βρίσκουν μια εκπληκτική ποικιλία πολύχρωμης ζωής στα ζεστά νερά:καβούρια και σαλιγκάρια και πλάσματα με ονόματα από φρικτό μύθο, όπως το γοργόνιο, και άλλα, όπως τα σερπουλίδια, τόσο σκοτεινά που το μόνο τους όνομα είναι το εξωτικό που τους έδωσε η επιστήμη. Βλέπουν ψάρια που μπορούν να επιβιώσουν έξω από το νερό, τουλάχιστον για την περίοδο μιας παλίρροιας, και παρατηρούν λεπτομερώς πώς ταξινομείται η ακτή με διαφορετικά είδη ζωής ανά ύψος και κατά το χρόνο που βυθίζονται στο θαλασσινό νερό.

Αναπόφευκτα, παρασύρονται σε εικασίες σχετικά με τη σημασία της παλίρροιας σε αυτή την αφθονία ζωής, ειδικά επειδή, στην προκάμβρια εποχή, όταν οι μονοκύτταροι οργανισμοί άρχισαν να εξελίσσονται σε πιο περίπλοκες μορφές στη θάλασσα, οι παλίρροιες ήταν πολύ μεγαλύτερες από αυτές. είναι σήμερα, λόγω της στενότερης τροχιάς της σελήνης. Ο Steinbeck γράφει, «Η έλξη του φεγγαριού πρέπει να ήταν ο πιο σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας των ζώων της παράκτιας ζώνης». Το σωματικό τους βάρος και η μετατόπισή τους στη θάλασσα θα κυλούσαν έντονα με την περιστροφή της γης. «Σκεφτείτε, λοιπόν, την επίδραση της μείωσης της πίεσης στις γονάδες που σφίγγουν με ωάρια ή σπέρμα, που έχουν ήδη σχεδόν εκραγεί και περιμένουν το ελαφρύ επιπλέον τράβηγμα για να εκφορτιστεί». Αυτό που ο Steinbeck βρίσκει πιο αξιοσημείωτο είναι ότι τόσα πολλά πλάσματα φαίνεται να έχουν μεταφέρει ένα είδος προγονικής ανάμνησης αυτής της απόκρισης και την έχουν συντονίσει στο πολύ πιο αδύναμο σήμα της παλίρροιας τώρα - μια επίδραση στην οποία, πιστεύει, ακόμη και εμείς δεν είμαστε άτρωτοι . «Οι παλιρροϊκές επιδράσεις είναι μυστηριώδεις και σκοτεινές στην ψυχή, και μπορεί κάλλιστα να σημειωθεί ότι ακόμη και σήμερα η επίδραση της παλίρροιας είναι πιο έγκυρη και ισχυρή και διαδεδομένη από ό,τι γενικά υποτίθεται».

Αλλά εξακολουθούμε να έχουμε το ερώτημα πώς ανταποκρίνονται αυτά τα πλάσματα στις παλίρροιες. Δεν κυκλοφορούν με πίνακες παλίρροιας. δεν συσχετίζουν περιττά την παλίρροια με τον χρόνο όπως εμείς. Επομένως, είτε πρέπει να έχουν κάποιο ενσωματωμένο παλιρροιακό ρολόι, είτε πρέπει να αντιλαμβάνονται άμεσα κάποια κύρια ή δευτερεύουσα ιδιότητα της παλίρροιας, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει την πίεση ή τον ρυθμό ροής του νερού ή την αλλαγή της θερμοκρασίας ή της αλατότητάς του.

Ίσως η δική μας απομάκρυνση από την παλίρροια κάνει το πρόβλημα να φαίνεται πιο δύσκολο από ό,τι είναι. Δεν είναι, άλλωστε, θαύμα που τα ζώα είναι ευαίσθητα στο χρόνο. Οι ίδιοι είμαστε σκλάβοι του κιρκάδιου ρυθμού, όπως μας θυμίζουν καθημερινά τα ξυπνητήρια και τα δελτία ειδήσεων. Γιατί ένας κιρκάδιος ρυθμός πρέπει να είναι πιο περίεργος από τον κιρκάδιο; Φυσικά, ο κιρκάδιος ρυθμός έχει τα προφανή σημάδια του λαμπερού ηλιακού φωτός που εναλλάσσεται με το απόλυτο σκοτάδι. Αυτό όμως είναι προφανές για εμάς. Ποια στοιχεία μπορεί να είναι εξίσου προφανή για τα θαλάσσια πλάσματα πολύ διαφορετικά από εμάς; Θεωρούμε ότι ένας κύκλος 24 ωρών είναι απόλυτα φυσικός, αλλά δεν θα μπορούσαν αυτά τα ζώα να βρουν μια περίοδο 12 και λίγων ωρών εξίσου φυσική, ειδικά αν η επιβίωσή τους εξαρτάται από αυτό;

Ο ηλιακός έλεγχος των καθημερινών και ετήσιων ρυθμών της ζωής στην ξηρά είναι σχετικά καλά κατανοητός (και φυσικά αναπόφευκτα γνωστός στη συνηθισμένη ανθρώπινη εμπειρία). Αλλά μια εξήγηση των ρυθμικών μηχανισμών της θαλάσσιας ζωής μόλις αρχίζει να εμφανίζεται. Οι κιρκάδιοι ρυθμοί ρυθμίζονται από γονίδια που παρέχουν χημική ανάδραση. Αυτό σημαίνει ότι ο ρυθμός διατηρείται με τρόπο «ελεύθερο τρέξιμο» ακόμη και απουσία εξωτερικών ερεθισμάτων όπως η αλλαγή των επιπέδων φωτός ή της θερμοκρασίας. Παρόμοιοι ρυθμοί ελεύθερου τρεξίματος παρατηρούνται σε θαλάσσια πλάσματα, αλλά έχει αμφισβητηθεί αν αυτά τα βιολογικά ρολόγια σχετίζονται πραγματικά με την παλίρροια ή είναι εκδόσεις του κιρκάδιου ρολογιού που έχουν τροποποιηθεί από τις διαδικασίες φυσικής προσαρμογής ώστε να λειτουργούν με διαφορετικό ρυθμό.

Το 2013, ωστόσο, γενετιστές στο Πανεπιστήμιο του Λέστερ απέκτησαν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι υπάρχει ένα αποκλειστικό βιολογικό ρολόι. Ερευνητές με επικεφαλής τον Χαράλαμπο Κυριάκου εργάστηκαν με τη στίγματα της θαλάσσιας ψείρας, έναν οικείο κάτοικο των αμμωδών παραλιών που φέρουν το απατηλά δελεαστικό όνομα Eurydice pulchra . Διαταράσσοντας την έκφραση των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τη μέτρηση του κιρκάδιου χρόνου και δείχνοντας ότι τα ζώα παρόλα αυτά διατήρησαν την κανονική τους παλιρροιακή συμπεριφορά, διαπίστωσαν ότι οι παλιρροϊκοί ρυθμοί οδηγούνται ανεξάρτητα από ένα κιρκαδικό ρολόι. Οι ψείρες έχουν βιολογικά ρολόγια και των δύο ειδών:ένα κιρκάδιο ρολόι που διέπει θέματα όπως η παραγωγή χρωστικών στο σώμα και το κιρκαδικό ρολόι που ρυθμίζει την κολυμβητική τους δραστηριότητα ως απόκριση στον 12ωρο κύκλο μεταξύ των διαδοχικών υψηλών παλίρροιων.

Όσον αφορά τον μεγαλύτερο κύκλο της άνοιξης και της παλίρροιας (η λέξη "circa-lunar" χρησιμοποιείται για να διακρίνει αυτή την περίοδο από την κυκλική απόκριση σε κάθε παλίρροια), υπάρχουν νέα στοιχεία που εξηγούν τις αντιδράσεις των ζώων και σε αυτό, από παρόμοια πειράματα στο Max F. Perutz Laboratories of University of Vienna. Οι Αυστριακοί ερευνητές χρησιμοποίησαν αμβροσκουλήκια για τα θέματά τους. Αυτό ήταν ένα από τα πρώτα είδη που παρατηρήθηκε ότι αναπαρήχθη σε έναν κύκλο συντονισμένο με την εαρινή παλίρροια και θεωρείται ζωντανό απολίθωμα, με φυσιολογία, συμπεριφορά και ενδιαίτημα αμετάβλητα για εκατομμύρια χρόνια. Σε αντίθεση με το grunion, δεν αναπαράγεται σε κάθε ανοιξιάτικη παλίρροια τη σωστή εποχή του χρόνου, αλλά μόνο μηνιαία, την ανοιξιάτικη παλίρροια στη νέα σελήνη. Αυτή η συμπεριφορά υποδηλώνει ότι το κυκλικό ρολόι του ζώου μπορεί να συμπαρασύρεται στο φως του φεγγαριού, ή μάλλον στην απουσία φωτός του φεγγαριού, και όχι στους υδροδυναμικούς παράγοντες που μπορεί να είναι σημαντικοί για το grunion. Οι βιοχημικές αντιδράσεις που καταλύονται από το σεληνιακό φως μπορεί να παίξουν ρόλο σε αυτόν τον προγραμματισμό. Όλα τα γνωστά βιολογικά ρολόγια συνδέονται τελικά είτε με τον ήλιο είτε με τη σελήνη.

Αγνοούσα τελείως την εξάρτηση του αμβροσκουλήκι από τον σεληνιακό κύκλο όταν διάλεξα έναν από τη λάσπη μια μέρα, ενώ παρατηρούσα τις παλίρροιες στη βόρεια ακτή του Νόρφολκ. Είδα γλάρους και μπούκλες να πηγαινοέρχονται και εκείνη την ημέρα, αλλά θα έπρεπε να μείνω για πολλές μέρες ακόμα για να εκτιμήσω την υποταγή όλων αυτών των ζώων στην παλίρροια. Είναι σίγουρα ένα σημάδι του πόσο οι ζωές μας κυβερνώνται από το ασπρόμαυρο της ημέρας και της νύχτας που είμαστε τόσο αναίσθητοι σε αυτούς τους διαφορετικούς ρυθμούς, και μόνο τώρα η επιστήμη αρχίζει να τους κατανοεί.

Ο Χιου Άλντερσεϊ-Γουίλιαμς είναι συγγραφέας πολλών βιβλίων, συμπεριλαμβανομένου του  Anatomies, The Periodic Table, και  The Most Beautiful Molecule, φιναλίστ για το Βραβείο βιβλίου Los Angeles Times. Ζει στο Νόρφολκ της Αγγλίας.

Ανατυπώθηκε από The Tide του Hugh Aldersey-Williams Πνευματικά δικαιώματα © 2016 από τον Hugh Aldersey-Williams. Με την άδεια του εκδότη, W.W. Norton &Company, Inc. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.

Πρόσθετοι τίτλοι κολάζ εικόνων:Andrew Smidth; USFWS / Richard Crossley / Wikipedia; Miwok / Flickr


No

Πώς το Jurassic Plankton έκλεψε τον έλεγχο της χημείας του ωκεανού

Η εξέλιξη συνήθως απεικονίζεται ως συνέπεια του ατέρμονου πολέμου μεταξύ των ζωντανών πραγμάτων - ένας «Πάλης για Ύπαρξη μεταξύ όλων των οργανικών όντων», όπως το έθεσε ο Κάρολος Δαρβίνος. Το φυσικό περιβάλλον γύρω από αυτά τα έμβια όντα παίζει ρόλο, αλλά είναι δευτερεύον στις στενές σχέσεις που έχο

Πώς θα επηρεάσουν τα φύκια οι μελλοντικές επιπτώσεις της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής στους ωκεανούς μας;

Οι ανθρώπινες δραστηριότητες αυξάνουν το CO2 συγκέντρωση (μεταξύ άλλων αερίων του θερμοκηπίου) στην ατμόσφαιρα για περίπου 250 χρόνια, και ήδη υποφέρουμε από τις επιπτώσεις της σε παγκόσμια βάση. Η πιο άμεση από αυτές τις επιπτώσεις είναι η παγκόσμια αύξηση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας του αέρα

Ηλεκτρικοί ωκεανοί:η μεμβράνη δημιουργεί ενέργεια από το θαλασσινό νερό

Μια νέα μορφή θαλάσσιας ενέργειας είναι στον ορίζοντα αφού οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μεμβράνη που μπορεί να συλλέξει ενέργεια από το θαλασσινό νερό. Η τεχνολογία βασίζεται στη διαδικασία της όσμωσης, όπου το νερό ή οι διαλυμένες ουσίες (π.χ. αλάτι) κινούνται σε μια ημιπερατή μεμβράνη, προκειμένου