Миграцията на морските маймунки влияе на океанските течения

Морските маймунки (sea monkeys), малки ракообразни от рода артемия, са привлекли вниманието на биолозите заради техния лесно наблюдаем жизнен цикъл.

В продажба може да се намерят дори специални комплекти за отглеждане на тези животни, тъй като яйцата им са жизнеспособни в продължение на много години. Но сега те заинтересували и физиците.

Както и други видове от зоопланктона, артемиите постоянно мигрират във вертикална посока в отговор на осветеността в морската вода – те се приближават към повърхността нощем и се спускат надолу през деня.

Двама изследователи от Калифорнийския технологичен институт установили експериментално, че такова поведение създава водни потоци с много по-голяма сила, отколкото да речем на отделни организми. Техните резултати позволяват да се предположи, че колективното движение на миниатюрните морски организми може да повлияе на глобалната циркулация на океана почти както вятърът или приливите.

Съществата от вида Artemia salina живеят на принципа на фототаксиса, тоест движат се по посока на източника на светлина. Изследователите Моника Уилхелмус и Джон Дабири използвали лазери, за да насочат движението на стадо ракообразни в голям резервоар вода и да предизвикат вертикалните им миграции.

Синият лазер, осветяващ една от страните на резервоара, карал ракообразните да се движат нагоре, зелен лазер над резервоара ги карал да се държат в центъра.

За визуализация на получените потоци учените поставили във водата микроскопични стъклени топчета със сребърно покритие и заснели промените в тяхното разпределение с високоскоростни камери.

В хода на предишни изследвания било изяснено, че когато един микроскопичен организъм се придвижва по водата, той създава миниатюрни нарушения. Отделните потоци, естествено, не са достатъчно силни да повлияят на течението на целия океан. Но когато два или повече организма плават в непосредствена близост един до друг (както в хода на този експеримент), тяхното взаимодействие поражда вихри и води до създаването на мощни циркулации в течността. Това може да измени и циркулацията на водата в по-широк мащаб.

„Нашето изследване показва забележителна и по-рано неизучена двустранна връзка между биологията и физиката на океана – организмите в океана, както виждам, могат да влияят на своето обкръжение с колективното си плуване – разказва Дабири. – Потоците разпространяват соли, хранителни вещества и топлина по целия океан. По-рано това разпространение се определяше от ветрове и приливи, но нашите резултати показаха: живите организми също могат да изиграят своята роля.“

Въпросните резултати дават експериментална подкрепа на теоретичния модел, издигнат от екипа на Дабири още през 2009 година – учените анализирали влиянието на медузите върху смесването на океана и предположили, че подобен модел може да е актуален и за по-малки организми.

Изследователите разчитат да повторят експеримента в резервоар, където плътността на водата се увеличава с дълбочината, тоест където по-добре се имитират условията на океана.

„Ако подобни явления протичат в реалния океан, това ще означава, че биомасата в океана е способна да преразпределя топлината, солите и храиънителните вещества – продължава Дабири. – Малките организми са основна част от океанската биомаса – ракообразните в тяхното естествено обитание могат да оказват глобално въздействие върху околната среда.“

Научната статия е публикувана в изданието Physics of Fluids.