The Salp: Sebuah Mesin Dari Alam

Livejurnal69 - Bagaimana kalau kereta api, pesawat, dan mobil semuanya hanya didukung oleh udara melalui mana mereka bergerak? Selain itu, bagaimana kalau mereka buang dan produk sampingan membantu lingkungan?

Yah, seperti energi yang efisien, mekanisme yg bergerak otomatis sudah ada di alam. The salp, organisme, agak kecil seperti gentong yang menyerupai ubur-ubur semacam efisien, mendapatkan apa yang dibutuhkan dari air laut untuk memberi makan dan mendorong sendiri. Dan, para ahli percaya bahwa bahan limbah yang benar-benar dapat membantu menghilangkan karbon dioksida (CO2) dari atas laut dan atmosfer.

Sekarang, para peneliti di Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) dan melaporkan MIT bahwa setengah inci untuk makhluk 5-inci-lama bahkan lebih efisien daripada yang telah diyakini. Pelaporan dalam edisi terbaru dari Prosiding National Academy of Sciences, mereka telah menemukan bahwa laut tinggal salps mampu menangkap dan makan organisme yang sangat kecil maupun yang besar, membuat mereka bahkan hardier - dan mungkin lebih banyak - - dari yang diduga.

"Kami sudah lama berpikir bahwa salps adalah tentang penyaring makanan yang paling efisien di laut," kata Laurence P. Madin, WHOI Direktur Riset dan salah satu peneliti. "Tapi hasil ini memperpanjang dampaknya ke fraksi ukuran terkecil yang tersedia, menunjukkan bahwa mereka mengkonsumsi partikel mencakup empat perintah besarnya ukuran. Ini seperti makan segala dari mouse untuk kuda."

Salps menangkap partikel makanan, kebanyakan fitoplankton, dengan filter internal bersih lendir. Sampai sekarang, ia berpikir bahwa partikel hanya lebih besar atau lebih besar dari lubang 1,5 mikron luas dalam mesh.

Tapi model matematika disarankan salps mungkin entah menangkap makanan partikel kecil dari itu, kata Kelly R. Sutherland, yang menulis kertas sebagai bagian dari tesis PhD-nya di MIT / WHOI Program Bersama untuk mahasiswa pascasarjana. Dalam laboratorium di WHOI, Sutherland dan rekan-rekannya menawarkan partikel makanan salps dari tiga ukuran: kecil, sekitar ukuran yang sama dengan, dan lebih besar dari lubang mesh.

"Kami menemukan bahwa partikel lebih kecil ditangkap dari yang diharapkan," kata Sutherland, sekarang seorang peneliti postdoctoral di Caltech. "Ketika dihadapkan pada konsentrasi partikel seperti laut, 80 persen dari partikel yang ditangkap adalah partikel terkecil yang ditawarkan dalam percobaan."

Temuan ini penting karena sejumlah alasan. Pertama, ia membantu menjelaskan bagaimana salps - yang dapat eksis baik sendiri atau di "rantai" yang mungkin berisi seratus atau lebih - mampu bertahan di laut terbuka, mereka biasa habitat, dimana pasokan makanan yang lebih besar partikel rendah . Madin, yang menjabat sebagai penasihat di WHOI Sutherland, menambahkan: "Kemampuan mereka untuk menyaring partikel terkecil dapat memungkinkan mereka untuk bertahan hidup di mana grazers lain tidak bisa."

Kedua, dan mungkin yang paling signifikan, itu meningkatkan pentingnya peran salps 'dalam bersepeda karbon. Saat mereka makan kecil, serta besar, partikel, "mereka mengkonsumsi seluruh 'loop mikroba' dan paket ke besar, pelet kotoran padat," kata Madin.

Semakin besar dan padat karbon yang mengandung pelet, semakin cepat mereka tenggelam ke dasar laut. "Ini menghilangkan karbon dari air permukaan," kata Sutherland, "dan membawa ke kedalaman di mana Anda tidak akan melihatnya lagi selama bertahun-tahun untuk berabad-abad."

Dan lebih banyak karbon yang tenggelam ke dasar, semakin banyak ruang ada untuk laut atas untuk menampung karbon, sehingga membatasi jumlah yang naik ke atmosfer sebagai CO2, menjelaskan co-penulis Romawi Stocker dari MIT Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan.

"Aspek paling penting dari karya ini adalah jalan pintas yang sangat efektif yang salps memperkenalkan dalam proses agregasi partikel," kata Stocker. "Biasanya, hasil agregasi partikel perlahan, dengan langkah-langkah, dari partikel kecil coagulating ke yang sedikit lebih besar, dan sebagainya.

"Sekarang, makan efisien salps pada partikel sekecil sebagian kecil dari mikrometer yang memperkenalkan cara pintas substansial dalam proses ini, karena pencernaan dan ekskresi paket ini menjadi partikel partikel kecil jauh lebih besar, yang tenggelam sehingga jauh lebih cepat."

Proses ini dimulai dengan jaring yang terbuat dari serat halus lendir di dalam tubuh yang berongga salp's. Salps, yang dapat hidup selama beberapa minggu atau bulan, berenang dan makan di pulsa berirama, masing-masing yang menarik air laut masuk melalui sebuah lubang di bagian ujung depan binatang itu. mesh yang menangkap partikel makanan, kemudian gulung ke untai dan masuk ke dalam usus, di mana dicerna.

Sudah beralasan bahwa batas bawah dari partikel ditangkap oleh sebuah salp ditentukan oleh ukuran bukaan di mesh (1,5 mikron) Dengan kata lain, partikel yang lebih kecil dari bukaan diharapkan melewati mesh. Namun hasil baru menunjukkan bahwa hal itu dapat menangkap partikel sekecil 0,5 mikron dan lebih kecil, karena partikel menempel pada bahan mesh itu sendiri dalam proses yang disebut intersepsi langsung, kata Sutherland.

"Sampai sekarang sudah diasumsikan bahwa sel-sel yang sangat kecil atau partikel yang dimakan terutama oleh konsumen mikroskopis lainnya, seperti protozoa, atau oleh beberapa metazoan grazers khusus seperti appendicularians," kata Madin. "Tulisan ini menunjukkan bahwa salps bisa makan organisme yang lebih kecil, seperti bakteri dan fitoplankton terkecil, organisme yang banyak dan didistribusikan secara luas di lautan."

Sebanyak mereka terkesan dengan implikasi praktis yang melibatkan pertukaran karbon, ilmuwan terpesona oleh kinerja, unik hampir magis dari mesin ini alam bawah laut.

Pekerjaan - didanai oleh National Science Foundation dan Samudra WHOI Life Institute - "tidak menyiratkan bahwa salps adalah vacuum cleaner lebih efisien dari yang kita duga," kata Stocker. "Kinerja luar biasa mereka bergantung pada prestasi dari bioteknologi - produksi dari para biomekanika skala nanometer lendir bersih - yang masih tetap misteri, menambah daya tarik untuk dan kepentingan dalam binatang."