Hypersalinität ist ein Zustand, bei dem Wasser eine hohe Salzkonzentration enthält. In weichen Stauseen ist die Salzkonzentration nicht hoch und in hypersalinem Wasser beträgt der Salzanteil 40 % und mehr. Hypersalinität ist charakteristisch für Salzseen und Buchten, in denen Süßwasser schneller verdunstet, als neues Wasser nachfüllen kann.
Ein übermäßiger Salzgehalt kann bei Wasserbewohnern, einschließlich Muscheln, zu Störungen des Salzhaushalts (osmotischer Stress) führen. Es kann den Zellstoffwechsel, die Konzentration der intrazellulären Flüssigkeit und die Zellgröße beeinflussen. Ein hoher Salzgehalt kann auch zur Austrocknung der Zellen führen, was sich negativ auf Wachstums-, Entwicklungs- und Fortpflanzungsprozesse von Muscheln auswirkt.
Im Laufe der Evolution haben einige Arten von Muscheln, darunter Anadara, spezielle Mechanismen entwickelt, um sich an den hohen Salzgehalt des Wassers anzupassen. Dank ihnen können Muscheln ihren Stoffwechsel regulieren und ihr Verhalten ändern, um unter ungünstigen Bedingungen zu überleben.
Die Muschel Anadara kagoshimensis ist ein Eindringling und lebt seit den 1950er Jahren im Schwarzen Meer. Wie alle Muscheln kann es die konstante Konzentration von Substanzen in den Zellen und in sich selbst nicht aufrechterhalten, wenn sich der Salzgehalt seiner Umgebung ändert. Diese Mollusken sind jedoch in der Lage, sich aufgrund intrazellulärer Rekonstruktionen von Regulierungssystemen, die Salze und Wasser verarbeiten, an Änderungen des Salzgehalts anzupassen. Auf diese Anpassungen auf zellulärer Ebene folgen einzigartige, bedeutsame Rekonstruktionen der Physiologie der Zellen des Organismus.
Wissenschaftler des Labors für ökologische Immunologie von Wasserorganismen am AO Kovalevsky-Institut für Biologie der Südsee der Russischen Föderation (Moskau) und der Abteilung für Physiologie und Biochemie von Tieren des AO Kovalevsky-Instituts für Biologie der Südsee der Russischen Föderation (Moskau) haben dies untersucht der Einfluss eines hohen Salzgehalts im Wasser auf die Zellzusammensetzung der Hämolymphe – einer Flüssigkeit, die in Organismen von Muscheln Transport- und Schutzfunktionen erfüllt.
Das Papier ist veröffentlicht im Tagebuch Fisch- und Schalentierimmunologie.
Im Verlauf des Experiments setzten Biologen Muscheln in Wasser, dessen Salzkonzentration schrittweise von 18 % auf 35 % und 45 % erhöht wurde, und hielten sie zwei Tage lang unter diesen Bedingungen. Die Forscher fanden heraus, dass die Erhaltung in einer Umgebung mit einem Salzgehalt von 35 % die Struktur der roten Blutkörperchen verändert und ihren Durchmesser verringert. In einer Umgebung mit 45 % Salzgehalt beobachtete das Team eine Vergrößerung der Zellen der Hämolymphe. Sie stellten jedoch fest, dass eine längere Einwirkung von hypersalzhaltigem Wasser nicht zum Absterben der Blutzellen des Archenpanzers führte.
Die Forschungsergebnisse zeigten, dass A. kagoshimensis eine hohe Toleranz gegenüber kurzzeitigem Wasser mit hohem Salzgehalt aufweist. Die Wissenschaftler vermuteten, dass die Grundlage des hohen Anpassungspotenzials von Anadara an eine hypersaline Umgebung intrazelluläre Rekonstruktionen waren, die insbesondere in Hämozyten stattfanden. Gleichzeitig erfordern direkte Mechanismen und Methoden der Zellstabilität unter osmotischem Stress weitere Forschung an toleranten Muscheln.
Mehr Informationen:
ES Kladchenko et al, Wirkung von Hypersalin-Stress auf die Hämozytenmorphologie und die Hämolymph-Zellzusammensetzung der Archenmuschel (Anadara kagoshimensis), Fisch- und Schalentierimmunologie (2023). DOI: 10.1016/j.fsi.2023.108867
Bereitgestellt vom wissenschaftlichen Projekt Lomonosov