Während der Klimawandel zu einem Anstieg der Häufigkeit von Kraken geführt hat, könnte der Hitzestress durch die prognostizierte Erwärmung der Ozeane ihre Sehkraft beeinträchtigen und die Überlebensfähigkeit der Art beeinträchtigen.
„Wir haben mehrere für das Sehvermögen wichtige Proteine gefunden, die durch thermischen Stress beeinträchtigt wurden“, sagt Dr. Qiaz Hua, ein frischgebackener Doktorand. Absolvent der School of Biological Sciences der University of Adelaide.
„Eines davon ist ein Strukturprotein, das in großen Mengen in tierischen Augenlinsen vorkommt und die Transparenz und optische Klarheit der Linse bewahrt, und ein anderes ist für die Regeneration der Sehpigmente in den Photorezeptoren der Augen verantwortlich.“
„Der Gehalt dieser beiden Proteine wurde unter den prognostizierten Bedingungen der Meereserwärmung deutlich reduziert, was darauf hindeutet, dass das Sehvermögen des Oktopus unter thermischem Stress wahrscheinlich beeinträchtigt ist.“
Kraken sind Tiere mit hohem Sehvermögen, bei denen 70 % des Gehirns des Krakens dem Sehen gewidmet sind – das sind 20 % mehr als beim Menschen.
„Zu den Hauptfunktionen des Sehens gehören unter anderem Sehschärfe, Helligkeitsunterscheidung, Tiefenwahrnehmung, Bewegungserkennung und Polarisation. Es ist entscheidend für die Erkennung von Raubtieren und Beutetieren sowie für die Kommunikation“, sagt Dr. Hua.
„Eine eingeschränkte Sehkraft beeinträchtigt die Überlebenschancen eines Oktopus in freier Wildbahn durch ein erhöhtes Raubtierrisiko und einen geringeren Nahrungssucheerfolg.“
Um zu dieser Erkenntnis zu gelangen, setzte das Forschungsteam, dem Wissenschaftler der University of South Australia, der University of California Davis und der Wasserwissenschaftsabteilung des South Australian Research and Development Institute angehörten, Octopus berrima-Embryonen verschiedenen Temperaturbehandlungen aus, einer Kontrolltemperatur von 19 °C , 22 °C zur Modellierung der aktuellen Sommertemperaturen und 25 °C zur Modellierung der prognostizierten Sommertemperaturen.
„Die für die Zukunft prognostizierte Temperatur basierte auf dem vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen prognostizierten Anstieg der Erwärmung um etwa 3 °C bis 2100“, sagt Dr. Hua.
Zusätzlich zur Beeinträchtigung der Sehkraft stellte Dr. Hua fest, dass sich erhöhte Meereswassertemperaturen auch negativ auf die Brut von Kraken auswirken würden.
„Wir fanden eine hohe Sterblichkeitsrate unter künftigen Erwärmungsbedingungen. Von drei replizierten Oktopusbruten schlüpfte bei zwei keines der Eier und bei der verbleibenden Brut schlüpfte weniger als die Hälfte der Eier“, sagt Dr. Hua.
„In den Bruten, in denen keines der Eier schlüpfte, starben die Mütter auf natürliche Weise, während sich die Eier noch in einem frühen Entwicklungsstadium befanden.
„Da bei Kraken die mütterliche Betreuung der Embryonen erfolgt, könnte sich die globale Erwärmung gleichzeitig auf mehrere Generationen auswirken, wobei die niedrige Überlebensrate der Embryonen sowohl durch die direkte Auswirkung von thermischem Stress als auch durch die indirekte Auswirkung von thermischem Stress auf die Mütter verursacht wird.“
„Unsere Studie zeigt, dass selbst ein äußerst anpassungsfähiges Taxon wie Kraken möglicherweise zukünftige Veränderungen im Ozean nicht überleben können.“
Zu den weiteren Auswirkungen höherer Temperaturen, die bei Kraken beobachtet wurden, gehören eine höhere Stoffwechselrate, eine verringerte Größe bei der Reife und sogar eine Verschiebung des Verbreitungsgebiets einiger Arten.
„Wir hoffen, dass zukünftige Forschungen eine Kombination von Umweltstressoren untersuchen werden, darunter Ozeanversauerung, Erwärmung und Sauerstoffmangel“, sagt Dr. Hua.
„Es wäre auch nützlich, ein generationsübergreifendes Experiment durchzuführen, um zu sehen, ob die Empfindlichkeit oder Toleranz gegenüber den Umweltstressoren von einer Generation an die nächste weitergegeben wird, was uns helfen würde, die Auswirkungen auf den Fortbestand der Art zu verstehen.“