NIB - MORSKA BIOLOŠKA POSTAJA PIRAN
Vpliv visokih temperatur
Kaj pomenijo visoke temperature morske vode za morske organizme?
Vpliv visokih temperatur morske vode bom razložila na primeru klapavic (Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819), ki so bralcem dobro znane, predvsem kot kulinarična dobrota. Njihovo življenjsko okolje je obrežni pas, ki lahko kaj hitro postane ekstremno okolje, še posebej ob dolgotrajnem vročinskem valu, kakršnega imamo v tem poletju in ker so klapavice pritrjene, nimajo nikakršne možnosti umika. Klapavice imajo številne prilagoditve, kot so prilagoditve na nizke in visoke temperature, na pomanjkanje vode, kar pomeni da zmorejo preživeti določen čas v pomanjkanju kisika in hrane. Pomembno je vedeti, da se klapavice hranijo s precejanjem morske vode.
Temperatura je pomemben okoljski dejavnik, ki sproži procese na celičnem nivoju in nato se posledice teh procesov odrazijo tudi na nivoju organizma. Poleg visokih temperatur morske vode se morajo vodni organizmi hkrati prilagajati še nižjim vsebnostim kisika v vodi, zaradi izjemne osončenosti se v vodi povečuje še koncentracija ozona. Podnebne spremembe so ponovno vzpodbudile raziskave prilagoditvenih mehanizmov na visoke temperature, ker nam pomagajo razumeti s kakšnimi fiziološkimi mehanizmi so organizmi opremljeni in kje so meje prilagoditev.
Temperature izven optimalnega razpona povzročijo inaktivacijo ali denaturacijo beljakovin. Kar pomeni, da se mora del energije dodatno porabiti za metabolne procese, zato pa preostane manj energije za rast, razmnoževanje in pripravo zalog. Kadar se temperature zvišajo, se v skladu s termodinamskimi zakoni najprej povišajo tudi metabolni procesi, zaradi tega se poveča poraba kisika in v organizmih se sproži oksidativni stres. V tem procesu nastane kot stranski produkt veliko reaktivnih kisikovih zvrsti (ang. ROS). Ker so ROS škodljivi in povzročajo poškodbe makromolekul, imajo organizmi obrambne mehanizme. Poviša se aktivnost antioksidativnih encimov (superoksid dismutase, katalaze, glutation peroksidaze in
pri nekaterih vrstah rib tudi glutation-S-transferaze). Poleg tega se sproži nastanek zaščitnih beljakovin HSP (angl. Heat Shock Proteins). Vrsta M. galloprovincialis ima teh zaščitnih proteinov več kot jih imata sorodni vrsti M. edulis in M. trossulus, ki naseljujeta bolj hladna območja. Po določenem času se zaradi visoke temperature školjka zapre in preide na metabolizem, kjer zadostuje manj kisika, vendar to pomeni tudi stradanje. Takrat je presežena meja temperaturne tolerance in se fiziološko stanje organizma slabša ter vodi v smrt. Laboratorijske raziskave so pokazale, da se smrtnost klapavic zelo poveča, ko se temperatura morske vode dvigne nad 26 ºC. V idealnih pogojih in pri temperaturi morske vode 28 ºC se je smrtnost klapavic dvignila nad 40 odstotkov, medtem ko je v morski vodi, ki ima temperaturo 30 ºC preživelo le še dobrih 10 odstotkov klapavic. Kadar se morje ogreje na 28 ºC umre 30 do 55 odstotkov klapavic. Vzrok za visoko smrtnost je pomanjkanje energije zaradi stradanja, kajti školjka samo še porablja zaloge energije.
Pripravila: Andreja Ramšak
