Kimia lautan berubah. Perbincangan perubahan iklim yang paling banyak memberi tumpuan kepada kehangatan udara, tetapi sekitar satu perempat daripada karbon dioksida yang kami melepaskan ke atmosfera melarutkan ke dalam lautan. Karbon dioksida yang terlarut menjadikan air laut lebih asidik-suatu proses yang dikenali sebagai pengasaman laut-dan kesannya telah diperhatikan: cangkerang-cangkerang kupu-kupu laut, yang juga dikenali sebagai pteropod, telah mula melarut di Antartika.
Rama-rama laut kecil berkaitan dengan siput, tetapi menggunakan kaki berotot untuk berenang di dalam air dan bukannya merayap di sepanjang permukaan. Banyak spesies mempunyai cengkerang keras yang terbuat dari kalsium karbonat yang sangat sensitif terhadap perubahan keasaman lautan. Kepekaan dan sifat kosmopolitan mereka menjadikan mereka kumpulan kajian yang hebat untuk saintis yang ingin lebih memahami bagaimana pengasidan akan mempengaruhi organisma lautan. Tetapi sesetengah spesis pteropod terbukti dapat dilakukan dengan lebih baik dalam air yang lebih berasid, sementara yang lain mempunyai cangkang yang cepat larut. Jadi mengapa sesetengah spesies binasa sedangkan yang lain berkembang?
Ini adalah soalan yang sukar untuk dijawab apabila para saintis tidak dapat memberitahu spesies pteropod selain di tempat pertama. Pteropod berbentuk kerucut yang ditunjukkan di sini adalah dalam kumpulan rama-rama laut yang dipanggil "theosos", dari bahasa Yunani untuk "badan yang terbungkus". Terdapat dua kumpulan lain: pseudotekososom mempunyai cangkang gelatin, dan gymnosomes ("badan telanjang" sama sekali. Dalam kumpulan ini, sukar untuk memberitahu siapa siapa, terutamanya apabila bergantung pada kelihatan sendiri. Para saintis di Muzium Nasional Sejarah Alam Smithsonian menggunakan genetik untuk mendedahkan perbezaan di antara spesies tersebut.
Usaha ini diketuai oleh ahli zoologi Karen Osborn, yang mempunyai bakat sebenar untuk fotografi: di kolej, dia bergelut untuk sama ada major dalam seni atau sains. Selepas mengumpul haiwan hidup semasa menyelam SCUBA di lautan terbuka, dia membawa mereka kembali ke kapal penyelidikan dan gambar masing-masing di dalam tangki cetek air bersih dengan kamera Canon 5D dengan lensa 65mm, menggunakan tiga hingga empat kilat untuk menangkap warna-warna makhluk yang paling telus-telus. Foto-foto itu mempunyai penggunaan saintifik untuk menangkap imej haiwan yang tidak pernah dirakamkan sebelumnya-dan untuk "memberi inspirasi kepada minat terhadap haiwan-haiwan liar ini, " katanya. Semua gambar-gambar ini diambil di Lautan Pasifik di pantai Mexico dan California.
Gymnosome (Pneumodermopsis sp.) Ini menarik pteropoda yang dibungkus dari kerang mereka dengan satu set pengisap. (© Karen Osborn) Walaupun rama-rama laut dalam kumpulan gimnosom, seperti yang dilihat di atas, tidak mempunyai cangkerang dan oleh itu tidak mudah terdedah kepada bahaya pengasaman laut, keseluruhan dietnya terdiri daripada pteropods berkulit. Sekiranya CO2 atmosfera terus meningkat disebabkan pembakaran bahan api fosil dan, pada gilirannya, lautan menjadi lebih berasid, sumber mangsa mereka mungkin hilang-secara tidak langsung membahayakan pemangsa yang menakjubkan ini dan semua ikan, cumi-cumi dan haiwan lain yang memakan gimnosom.
Cavolinia uncinata (© Karen Osborn) Selama bertahun-tahun, rama-rama laut hanya dikumpulkan secara bersih. Apabila dikumpulkan dengan cara ini, haiwan (seperti Cavolinia uncinata di atas) menarik balik "sayap" mereka dan badan ke dalam pelapis berwarna penghapus pensil, yang sering memecah dalam proses. Penyelidik kemudian menjatuhkan pteropod yang dikumpul menjadi balang alkohol yang kecil untuk pemeliharaan, yang menyebabkan bahagian-bahagian lembut merosot-meninggalkan hanya cangkang. Para saintis cuba mengurutkan rama-rama laut ke dalam spesies dengan membandingkan kerang sahaja, tetapi tanpa dapat melihat seluruh haiwan, mereka mungkin akan kehilangan kepelbagaian pteropoda yang penuh.
Ini mungkin spesies yang sama seperti rama-rama laut sebelumnya (Cavolinia uncinata), atau ia boleh menjadi spesies yang berbeza yang telah tidak diketahui selama beberapa dekad. (© Karen Osborn) Baru-baru ini, para saintis seperti penyelidik Osborn dan Smithsonian Stephanie Bush telah mula mengumpul spesimen dengan tangan sementara SCUBA menyelam di laut terbuka. Penyelam air biru ini membolehkannya mengumpul dan memfoto organisma rapuh. Semasa dia dan rakan-rakannya melihat organisma hidup dengan lebih terperinci, mereka menyedari bahawa haiwan yang mereka fikir adalah spesies yang sama, sebenarnya, mungkin tidak! Pteropod yang dikupas ini ( Cavolinia uncinata) dianggap spesies yang sama seperti yang di dalam foto terdahulu. Kerana bahagian daging mereka kelihatan sangat berbeza, bagaimanapun, Bush menganalisis setiap kod genetik spesimen untuk menentukan sama ada mereka benar-benar spesies yang sama.
Massa telur uncinata Cavolinia (© Karen Osborn) Rentetan telur ini ditembak keluar dari Cavolinia uncinata apabila ia diperhatikan di bawah mikroskop. Telur dilekatkan pada satu sama lain dalam jisim gelatin, dan, sekiranya tidak dimakan sendiri dalam hidangan petri, akan melayang melalui air sehingga pteropod baru muncul sebagai larva. Kaedah pembiakan mereka tidak dipelajari dengan baik, tetapi kita tahu bahawa pteropoda bermula sebagai lelaki dan apabila mereka mencapai saiz tertentu beralih kepada wanita. Sistem seksual ini, yang dikenali sebagai hermaphroditism berturut-turut, boleh meningkatkan pembiakan kerana wanita yang lebih besar dapat menghasilkan lebih banyak telur.
Di Semenanjung, spesis pteropod (Limacina helicina) ini boleh menyusun separuh zooplankton berenang di dalam tiang air. (© Karen Osborn) Pteropod ini ( Limacina helicina ) telah menewaskan dari ditarik melalui jaring trawl: anda boleh melihat tepi pecah shellnya . Spesies berlimpah dengan daging hitam, masing-masing rama-rama laut ini adalah saiz pasir besar pasir. Dalam keadaan tertentu, mereka "mekar" dan, apabila ikan makan terlalu banyak, pewarna hitam pteropod mengotorkan keberanian ikan hitam.
Cangkang Clio recurva adalah jalur pendaratan yang sempurna untuk koloni hidroid. (© Karen Osborn) Bukan sahaja bahagian dalam rumah shell ini menjadi pteropod ( Clio recurva ), tetapi di luar rumah adalah koloni hidroid - haiwan kecil seperti bunga merah jambu yang disambungkan oleh tiub telus seluruh kulit. Hidroid, haiwan kecil yang berpura-pura berkaitan dengan ubur-ubur, perlu melekat pada permukaan di tengah lautan untuk membina tanah jajahan mereka, dan kulit kecil Clio adalah tapak pendaratan yang sempurna. Walaupun ia adalah habitat yang bagus untuk hidroid, cangkang ini mungkin memberikan perlindungan yang kurang daripada perlindungan yang ideal untuk pteropod: pembukaan sangat besar sehingga pemangsa yang dilengkapi dengan baik, seperti pteropod yang kurang besar, mungkin hanya dapat masuk dan menariknya. "Saya mahu rumah yang lebih baik, secara peribadi, " kata Osborn.
Ia pernah difikirkan bahawa Clione limacina didapati di Antartika dan Artik, tetapi kemungkinan bahawa mereka adalah dua spesies yang berasingan. (© Karen Osborn) Gimnosom adalah pteropod yang kekurangan kulit dan mempunyai diet yang hampir keseluruhannya terdiri daripada pteropods berkulit. Spesies ini ( Clione limacina ), secara eksklusif memberi suapan pada Limacina helicina (pteropod hitam yang licin beberapa slaid belakang). Mereka merampas saudara mereka yang dikupas dengan enam lengan sepasang tentakel, dan kemudian menggunakan rahang memegang untuk menghisap makanan mereka keluar dari kulit.
Jawatan ini ditulis oleh Emily Frost dan Hannah Waters. Ketahui lebih lanjut mengenai lautan dari Portal Lautan Smithsonian.
