Đại dương bị axit hóa khiến sinh vật biển khó 'đánh hơi' kiếm mồi

Cua Dungeness săn mồi hiệu quả nhờ cặp râu cảm nhận hóa chất của mình. Nhưng chiến lược vượt thời gian này dường như đang gặp rủi ro. Một nghiên cứu mới ghi nhận việc đại dương bị axit hóa làm cặp râu ấy hoạt động kém hẳn đi.

Thả cua Dungeness vào nước có tính axit cao hơn bình thường một chút - môi trường hiện tại ở một số hệ sinh thái ven biển và có thể lan rộng vào năm 2100 nếu con người tiếp tục thải ra lượng khí nhà kính cao, đội ngũ nhà nghiên cứu Đại học Toronto Scarborough phát hiện cua cần tiếp xúc cadaverine (hóa chất gây ra mùi thối ở động vật) nồng độ cao gấp 10 lần bình thường thì mới nhận ra con mồi.

Không chỉ cua Dungeness gặp rắc rối. Có nguy cơ quá trình axit hóa đại dương sẽ tước đi các tín hiệu hóa học quan trọng của nhiều loài sinh vật biển khác.

Theo nhà sinh thái học Jorg Hardege (Đại học Hull): “Hầu hết hóa chất trong nước biển đều bị ảnh hưởng”.

Giống như động vật trên cạn ngửi và nếm hóa chất để thu thập thông tin quan trọng, không ít sinh vật biển dựa vào tín hiệu hóa học để phát hiện thức ăn, xác định vị trí bạn tình tiềm năng hoặc tránh kẻ săn mồi. Mỗi tín hiệu là một phân tử với cấu trúc hóa học và hình dạng vật lý riêng biệt giúp cơ chế cảm nhận hoạt động hiệu quả.

Nhưng tất cả hóa chất đều trôi nổi nên dễ bị ảnh hưởng bởi một loạt phản ứng hóa học. Ông Hardege lý giải nước có tính axit cao hơn sẽ có nhiều ion hydro điện tích dương trôi nổi hơn, số ion này liên kết với hóa chất trong nước khiến hóa chất thay đổi hình dạng hoặc liên kết với cơ quan thụ cảm của sinh vật làm thay đổi cách chúng cảm nhận tín hiệu hóa học.

Cách cảm thận tín hiệu hóa học thay đổi có thể khiến sinh vật thay đổi hành vi. Một nghiên cứu mà ông Hardege là đồng tác giả ghi nhận độ axit trong nước tăng nhẹ làm thay đổi hình dạng hóa chất thúc đẩy cua xanh châu Âu quạt nước cho trứng nhằm cung cấp oxy và loại bỏ chất thải. Cua sống ở môi trường như vậy ít nhạy cảm với tín hiện hóa học này hơn, lượng hóa chất phải tăng gấp ít nhất 10 lần chúng mới bắt đầu quạt nước.

Một nghiên cứu khác do Đại học British Columbia, Đại học MacEwan hợp tác thực hiện cũng phát hiện ở môi trường nước có tính axit cao, cá hồi hồng chưa trưởng thành cảm nhận hóa chất kém hơn và tránh kẻ săn mồi kém hơn. Nghiên cứu khác thực hiện bởi các nhà khoa học châu Âu ghi nhận tình trạng tương tự với cá tráp đầu vàng.

Theo ông Hardege, mỗi loài có ngưỡng mất khả năng phát hiện vài loại hóa chất nhất định khi độ axit trong nước tăng cao khác nhau. Giới khoa học chưa xác định được.

Nhà sinh thái học Christina Roggatz lưu ý không phải lúc nào quá trình axit hóa cũng làm giảm sự nhạy cảm với hóa chất. Một nghiên cứu chỉ ra cua ẩn sĩ bị thu hút nhiều hơn bởi một tín hiệu hóa học cụ thể.

Bà Roggatz cũng cảnh báo axit hóa có thể làm đảo lộn sự cân bằng của quá trình trao đổi hóa chất trong đại dương. Nhà sinh thái học này phát hiện độ axit tăng kết hợp nhiệt độ tăng khiến độc tính của saxitoxin (chất độc thần kinh từ động vật có vỏ ngộ độc) và tetrodotoxin (chất độc từ cá nóc, bạch tuộc đốm xanh) tăng lên.