کوی دانش - kooy

فرصت کم برای تغییر: گرمایش اقیانوسی و کاهش مقادیر اُکسیژن، حیات دریایی را برای بقاء زیر فشار گذاشته است.

فرصت کم برای تغییر: گرمایش اقیانوسی و کاهش مقادیر اُکسیژن، حیات دریایی را برای بقاء زیر فشار گذاشته است.
22 خرداد
09:30 1394
بقای انسانی در گرو تنفس، دریافت انرژی کافی برای حرکت، تغذیه و تولید مثل است. در واقع همه جانداران زنده اعم از خشکی زی یا دریازی هم شامل همین قانون هستند. تأسف آور آنکه بیشتر موجودات دریازی، برای انطباق با این قانون در آینده با مشکل روبرو خواهند شد.

این کلیدی ترین پیام مقاله جدیدی است که در نشریه Science به چاپ رسیده است. در این پژوهش، زیست شناسان آمریکایی و آلمانی، نخستین قانون جهان شمول تأثیرات ترکیبیِ ناشی از گرمایش اقیانوسی و کاهش مقادیر اُکسیژن بر تولید انواع حیات دریایی را ارائه کردند. مهم ترین نتیجه گیری این پژوهش را می توان در این نکته دانست که با پیشرفت تغییرات اقلیمی، جانداران دریایی برای دست یابی به اُکسیژن و نیازمندهای انرژی، در محیط هایی که عاری از این مواد می شوند، با سختی روبرو می شوند. در نتیجه، این گونه ها مجبور به مهاجرت به مناطق سردتر یا عمیق تر هستند؛ که خود منجر به برهم ریختگی اکوسیستمی و در نتیجه کاهش تنوع زیستی گونه های دریایی می شود.

برای بررسی دقیق و تدوین ضابطه جهان شمول تأثیر تغییرات اقلیمی بر حیات دریازی، زیست شناسان دریایی، فرآیندها و شرایط زندگی دریازی و محدودیت ها و مرزهای آن را مورد بررسی قرار داده اند. یکی از مهم ترین پرسش ها این است که چگونه گرمایش اقیانوس و کاهش اُکسیژن محلول متعاقب آن، روی میزان تولیدکنندگی انواع حیات دریایی تأثیر می گذارد؟

پرفسور هانس-اوتو پورتنر، زیست شناس دریا از مؤسسه آلفرد واگنر، مرکز پژوهشی علوم دریایی و قطبی هلمهولتز آلمان، و از دست اندرکاران اصلی این پژوهش می گوید: "اگر موجودی فعالیت مضاعفی داشته باشد، نیازش به انرژی برای تولیدکنندگی، فراتر و بیشتر از نرخ متابولیکی باقی مانده اش می شود. انواع مختلف زندگی دریازی، این انرژی مضاعف را با تنفس و در واقع با وارد کردن اُکسیژن بیشتر مورد استفاده قرار می دهند. توانایی زندگی فرم های مختلف دریازی، از این رو به دوعامل: دمای آب و حساسیت گونه آب زی به کمبود اُکسیژن دارد."

در این پژوهش جدید، پرفسور پورتنر و همکاران آمریکایی اش کورتیس دویچ، براد سیبل، آرون فرل و ریموند هئوی توانایی گونه های زنده برای افزایش نرخ متابولیکی شان را محاسبه و سپس این توانایی را در رابطه با دما و غلظت اُکسیژن در اقیانوس های جهان مورد بررسی قرار دارند. این رویکرد آن ها را قادر ساخت نمایه متابولیکی برای هر گونه ساخت که این نمایه محدودیت های فرم های دریازی که اُکسیژن تنفس می کنند را دقیقا مشخص می کند.

کورتیس دویچ، از دانشگاه واشنگتن معتقد است: "جانداران دریایی مانند مارماهی، خرچنگ صخره ای و گربه ماهی اطلس، تنها در محیط هایی با اُکسیژن کافی یافت می شوند. محیط هایی که به آن ها امکان افزایش متابولیسم، دو یا پنج برابر نرخ متابولیسم اولیه شان می دهد.  هر گونه برای خود، دمای بیشینه بقاء و میزان کمینه اُکسیژن دارد و هر دوی این پارامترها با هم مرتبط هستند."

به همین ترتیب، تغییرات اقلیمیِ در حال پیشروی، مشکلات عدیده ای برای حیات دریازی به وجود می آورد: گرم شدن آب، باعث کاهش توانایی آن در جذب و ذخیره اکسیژن می شود. همزمان، موجودات و جانداران آب های گرم تر، نیاز به اُکسیژن و انرژی بیشتری برای حفظ میزان نرخ متابولیکی عادی شان دارند. به عبارت دیگر، هر چه اقیانوس ها گرم تر می شوند، توانایی جانداران دریازی در افزایش متابولیسمشان، بین دو تا پنج برابر نرخ متابولیسم عادی، کاهش یافته و در نتیجه توانایی حرکت ، تغذیه و تولید مثلی آنان را کاهش می دهد.

پرفسور پورتنر معتقد است: "اگر اُکسیژن در یک منطقه مفروض، از حد کمینه ی نیازِ یک گونه بگذرد، آن گونه مجبور است، کُنام زیستی خود را ترک کند. این پدیده حتی با تأثیر گرمایش آب، افزایش می یابد. با مهاجرت گونه ها به مناطق سردتر، کُنام های زیستی آن ها به سمت قطب و آب های عمیق تر تغییر می یابد. در بسیاری از گونه های ماهی نظیر گربه ماهی اطلس، این روند قابل مشاهده است."

در این پژوهش، نویسندگان امکان تغییرات کُنام های زیستی را برای همه مناطق جغرافیایی و همه عرض های جغرافیایی پیش بینی کرده اند. پورتنر در این رابطه می گوید: "بیش از همه، این پدیده میتواند حتی در مناطقی که میزان اُکسیژن در آنها بیش از مناطق دیگر، کاهش یافته است، میکروارگانیسم های فرصت طلب و اُکسیژن دزد، بیشتر هستند. این میزان کاهش شدید اُکسیژن، می تواند در اثر افزایش لایه بندی آب یا فعالیت های انسانی بوده باشد."

پژوهشگران انتظار تغییرات شفافی را در مناطق قطبی دارند. پورتنر چنین ادامه می دهد: "آب مناطق قطبی و اقیانوس منجمد طبیعتا بسیار سرد و البته بسیار غنی از اُکسیژن است. به لطف تکامل، جانداران این نواحی، به خوبی با این شرایط تطبیق یافته و نیازمند ایجاد تغییرات بسیار اندکی در تطابق با گرمایش آب و کاهش میزان اُکسیژن هستند. در مقابل، جاندارانی که از نواحی با دمای بالا و غلظت کم اُکسیژن به این مناطق مهاجرت می کنند، جای گونه ها و کُنام های قطبی این نواحی را می گیرند."

برای مثال، در اقیانوس آرام شمالی، پژوهشگران کاهش بسیار شدیدی در غلظت اُکسیژن از حد انتظارشان، مشاهده کردند. این میزان کاهش بسیار شدید به دلیل گرمایش آب است. در چنین اقیانوس هایی، گستره جغرافیایی گونه ها به شدت کاهش می یابد که اساسا به معنای پیامدهای شدید، در صنعت ماهیگیری است.

از دیدگاه پژوهشی، این مفهوم نمایه متابولیکی جدید می تواند بالقوه پیش بینی ها را بهتر کند. پرفسور پورتنر در این باره می گوید: "اکنون ما میتوانیم رویکرد جهانی برای شناسایی دقیق تغییرات مرتبط با اقلیم در گستره جغرافیایی وسیع و میزان تولید کنندگی هر گونه داشته باشیم." اکنون جامعه علمی باید خود این نمایه متابولیکی و محدودیت های هر گونه را مورد بررسی قرار دهد. پورتنر با اطمینان می گوید: "قدم به قدم، ما تصویر واضح تری از آن چه در این مقاله ارائه کرده ایم، به دست خواهیم آورد."

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

یاور مشیرفر

یاور مشیرفر

Research Assistant on Paleoclimatology, Palaeoecology, Paleoceanography

http://www.pontocaspian.eu/program/project/project-a5

PRIDE "Drivers of Pontocaspian Biodiversity Rise and Demise" by Horizon 2020 EU

Brunel University of London

Contact: Yavar Moshirfar

Linkedin, Twitter, Google + and Skype

 

 

 

 

 

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
چیپ های مغز مانند "فاقد طراحی"با استفاده از تکامل مصنوعی خلق شده است

چیپ های مغز مانند "فاقد طراحی"با استفاده از تکامل مصنوعی خلق شده است

طراحی نوع جدید از چیپ ممکن است منتهی به محاسبه موازی عظیم و مصرف کارآمد انرژی شود که کارهای پیچیده ای همانند تشخیص الگو را بهتر و سریع تر از هر زمان دیگری انجام می دهد. دانشمندان دانشگاه تونته در هلند موفق به ابداع نوع جدیدی از چیپ الکترونیکی شده اند که عملکرد بهتری در تقلید از مغز انسان دارد. این وسیله از نظر مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه است، همچنین کارکردی کاملاً موازی داشته و می تواند داده ها را به اشکال قراردادی دستکاری کند، و در این بین نیازی به انجام هیچ نوع طراحی خاصی برای اجرای هیچ کدام از این کارها نمی باشد.

مطالعه متن کامل
ساعت Apple اینجاست، بسیار تحسین برانگیز.

ساعت Apple اینجاست، بسیار تحسین برانگیز.

ساعت پوشیدنی Apple آن چیزی است که همه در چند ماه گذشته خواستارش بوده اند، اما Apple دو کار بهتر انجام داد. به جای ساعت تک، سه وسیله متفاوت را معرفی کرد: ساعتApple، ساعت ورزشی و سومی که با نام ساعت ویرایش (Apple Edition) عرضه شد. اپل اعلام کرد اینها در بین ساعت های هوشمندی که تا بدین جا تولید شده اند، بهترین هستند.

مطالعه متن کامل
چگونه یک خانم می تواند سینه خود را معاینه کند

چگونه یک خانم می تواند سینه خود را معاینه کند

معاینه سینه باید ماهی یک بار انجام شود تا بتواند به درسریعترین زمان ممکن به تشخیص سرطان سینه کمک کند.

مطالعه متن کامل
نقد و بررسی: با استفاده از BTunes می‌توانید سیمِ هدفون را در خانه بگذارید.

نقد و بررسی: با استفاده از BTunes می‌توانید سیمِ هدفون را در خانه بگذارید.

اگر دو سال قبل به بررسیِ Crossfade M-100 ِ V-Moda می‌پرداختیم، ممکن بود تحت تأثیرِ هدفون‌های مشکی آن قرار بگیریم. اگر فقط بتوانیم کابلِ نارنجیِ روشن با میکروفون‌ و کنترل‌های داخلی را جدا کنیم و از همان کیفیت صدا و شکاف بالای آن با قابلیت وایرلس لذت ببریم، خیلی فوق‌العاده می‌شود. BTunes که به شکل موفقیت‌آمیزی روی آن سرمایه‌گذاری شده است به فیشِ ورودیِ صدا روی گوشیِ هدفون وصل می‌شود و هدفون‌های سیمی را تبدیل به دستگاه‌های بلوتوثی قدرتمند می‌کند.

مطالعه متن کامل
شرکت معماری UNStudio، فاز اولِ ایستگاه های  متروی دوحه را طراحی می کند

شرکت معماری UNStudio، فاز اولِ ایستگاه های متروی دوحه را طراحی می کند

UNStudio به عنوان شرکت ارشد معماری ِمسئولِ پروژه راه آهن ادغامی قطر(QIRP)، شبکه مترویی را برای شهر دوحه طراحی خواهد کرد که قرار است به عنوان سیستم برتر حمل و نقل عمومی در ناحیه دوحه بزرگ استفاده شود. اولین فاز این پروژه، شامل طراحی حدود 35 ایستگاه می شود ، و در مرحله بعدی 60 ایستگاه دیگر نیز به شبکه متروی این شهر اضافه خواهد شد.

مطالعه متن کامل