Hoe roze octopus -DNA wetenschappers hielp een wereldwijde catastrofe te voorspellen

Buiten de kust van het ijzige continent leeft een lichtroze octopus die jaagt op harenwormen en garnalenachtige schaaldieren over de zeebodem.

“Ze komen helemaal rond Antarctica voor, dus ze zijn een circumpolaire soort”, legt Strugnell uit via de telefoon van een Oyster -conferentie in Tahiti.

“Ze komen voor uit ondiepe diepten tot iets meer dan een kilometer.”

Deze soort, de octopus van het turquet genoemd, heeft geen larvenstadium, in tegenstelling tot veel andere mariene soorten die lange afstanden in de waterkolom drijven. Ze reizen ook niet ver als volwassenen.

Verschillende populaties leven in de Weddell, Amundsen en Ross Seas, die tegenwoordig allemaal worden gescheiden door de ijskap.

De enige manier waarop deze populaties zouden kunnen mengen, is als de rotsachtige kanalen onder de ijskap openden, waardoor cross-continentale cephalopod-liefhebbers kunnen ontmoeten en interpreteerden.

“De enige manier waarop dat het geval had kunnen zijn, is als er helemaal geen ijskap was”, zegt Strugnell.

Zoek de laatste keer dat deze octopuspopulaties elkaar hebben ingeburgerd en je hebt geïdentificeerd wanneer de ijskap voor het laatst is ingestort.

23andme voor tentakels

Dit type genomisch/geologisch detectivewerk werd mogelijk gemaakt door sprongen vooruit in ons vermogen om DNA te sequencen en te analyseren.

De meeste van deze tools waren verbeterd voor menselijk gebruik, zoals de speekselstaafjes die werden gebruikt door het nu Collapped Company 23AndMe om de voorouderlijke geschiedenis van hun klanten te onthullen.

“Je DNA, mijn DNA, bevat een record van al onze voorouders. Het is een tijdcapsule. En je kunt het DNA van een octopus of een mens gebruiken en veel begrijpen over hun vroegere bevolkingsomvang en connectiviteit,” zegt Strugnell.

“Het is in deze zin dat we konden begrijpen dat octopuspopulaties aan weerszijden van Antarctica vroeger werden verbonden, waar tegenwoordig een ijskap bestaat.”

Strugnell en haar collega’s analyseerden een reeks kleine weefselmonsters van de octopussen, sommige van 40-jarige exemplaren bleven in musea ingelegeerd.

Deze genomische gegevens beantwoordden hun glaciologische vraag. Daar, in het DNA, leken signalen die de octopussen uit de drie verschillende zeeën lieten zien die ongeveer 125.000 jaar geleden het laatste genetisch materiaal uitgewisseld waren.

Het team had hun antwoord. Het was een schokkende.

Wat de octopussen ons waarschuwden

De tijd dat de ijskap is ingestort, volgens het Octopus -DNA, wordt de laatste interglaciale periode genoemd. Wereldwijde temperaturen en koolstofdioxidegehalte waren erg vergelijkbaar met wat ze nu zijn.

De wetenschappers gesloten Hun octopussen hadden het eerste empirische bewijs onthuld dat het kolossale, wereldvormende ijskap kon beginnen in te storten, zelfs als we de overeenkomst van Parijs om de opwarming te beperken tot 1,5 graden vervullen. Temperaturen tijdens de laatste ineenstorting lagen slechts tussen 0,5 en 1,5 graden boven pre-industriële niveaus.

“Het is geweldig om een ​​vraag te kunnen beantwoorden die mensen al sinds de jaren zeventig proberen te beantwoorden. Maar weet je, het was ook echt heel deprimerend,” zegt Strugnell.

“De implicatie van het werk is dat we kunnen worden onderworpen aan de stijging van de zeespiegel van drie meter of meer. Dit is heel moeilijk voor ons om ons voor te stellen. Er zijn vele, vele miljoenen mensen die in zeer laaggelegen kustgebieden wonen, inclusief in Australië.”

Op korte termijn stelt de bevinding klimaatwetenschappers in staat om hun modelleringstools aan te scherpen voor wat zich zou kunnen ontvouwen in Antarctica, nu we een beter idee hebben van het relatief recente (geologisch gezien) verleden.

Laden

Strugnell zegt dat andere teams nu de DNA -techniek gebruiken om de populatiegroottes uit het verleden van Antarctische wezens op de zeebodem te schatten. Dit geeft ons cruciale gegevens over historische vooruitgang en retraites van ijskappen rondom het continent.

“Antarctica voelt als zo’n lange weg weg. En misschien zelfs in de hoofden van mensen, is het stabiel”, zegt Trugnell, die deel uitmaakt van een Australian Research Council -initiatief genaamd het beveiligen van de milieu -toekomst van Antarctica.

“Maar wat er op Antarctica gebeurt, blijft niet op Antarctica.”

De macht – en politiek – van samenwerking

Wereldwijde samenwerking tussen biologiebuffs, klimaatwapens, zoölogie -nerds en goeroes van grutjes brak de wetenschappelijke impasse van het oplossen van het verleden van de ijskap.

Maar vaak is interdisciplinair werk niet zo eenvoudig als een astronoom en een vulkanoloog die aantekeningen verwisselt.

Strugnell zegt dat het moeilijker kan zijn om dit soort onderzoek te publiceren, omdat wetenschappelijke recensenten Baulk op artikelen met inhoud buiten hun studiegebied – en dat is in principe gegarandeerd met een paper die glaciologie en octopusgenetica omvat.

Er is een sterke redacteur voor nodig om mensen samen te brengen en de juiste recensenten te matchen met de juiste delen van het artikel om de wetenschappelijke strengheid als geheel te helpen evalueren.

“Wetenschappelijke velden hebben heel wat jargon. We hebben verschillende manieren om te communiceren over wat we doen, vaak werkend op verschillende tijdelijke of ruimtelijke schalen,” zegt Strugnell.

“Het duurt heel lang om ervoor te zorgen dat je allemaal zelfs op dezelfde pagina begint.”

Doe echter de moeite om samen te werken en je kunt de toekomst van onze planeet zien geschreven in de genen van een octopus.