考虑到化学反应
据官方统计，地球大气中的二氧化碳含量已达到历史最高水平, 而且没有任何放缓的迹象. JCU博士生乔迪·托马斯表示，这可能会给海洋中一些最小的头足类动物带来麻烦.
海洋吸收了大约四分之一释放到大气中的多余二氧化碳(CO2). 在这个过程中，发生了一系列的化学反应，水变得更酸. 这对一些最敏感的海洋物种来说是个问题，比如 海洋酸化 能影响他们的能力吗 制作贝壳和骨架 甚至是他们的能力 发现并避开捕食者.
Jodi将她的两大爱好——动物学和神经科学——结合起来，研究海洋化学物质的变化如何影响双色侏儒乌贼的神经系统。Idiosepius pygmaeus). 最大披风长度为2厘米, 双色侏儒乌贼是一种头足类动物，其特点是体积小，寿命短.
“之前的研究表明，高浓度的二氧化碳会导致鱿鱼的行为改变. 我的研究是观察神经系统中的机制，在二氧化碳浓度增加时导致这些行为变化,乔迪说.
“对我来说，这项研究是我的两个学科的完美交集. 它让我可以使用一系列的技术, 从实际实验和分子实验室工作到基于计算机的生物信息学和统计分析.”
通往多动症的高速公路
尽管有新的和正在进行的减排努力, 气候模型预测，在本世纪余下的时间里，二氧化碳排放量将继续上升, 最终达到对海洋生物产生广泛影响的水平.
为了她的研究, 乔迪将鱿鱼放在当前二氧化碳水平和未来二氧化碳水平预测的海水中.
“我把鱿鱼放在不同的二氧化碳浓度下7天，并监测了在更高的二氧化碳浓度下发生的任何行为变化. 七天是一段相对较短的时间, 但之前的研究表明，在接触二氧化碳后至少五天内，行为就会发生变化,她说.
”也, 这种双色侏儒乌贼的寿命约为90天, 所以7天是他们生命中相当大的一部分.”
乔迪发现，暴露在高水平的二氧化碳中会导致鱿鱼的行为变化, 也就是说，他们变得越来越活跃.
“我测量了三种类型的活动:乌贼移动的时间, 它们移动的总距离和它们移动的平均速度. 所有这些都显示出二氧化碳浓度较高时的增长，”她说.
乔迪还研究了二氧化碳的增加是否以及如何影响鱿鱼相互作用的方式.
“我把乌贼放在一个水箱里，水箱的整面墙上都有一面镜子，这样它们就能看到自己的镜像. But they don’t really recognise themselves; they see the mirror image as though it’s another squid,她说. “我分析了乌贼与镜子的互动，发现在二氧化碳浓度较高的情况下，乌贼对自己的镜像更感兴趣.”
一旦鱿鱼暴露在高浓度的二氧化碳中，它们对自己的倒影表现得更有攻击性, 花更长的时间靠近并触摸镜子.
“在发现活动和攻击性增加后，我假设神经系统中的一种特定受体参与了这些行为变化,乔迪说.
解释受体在行为结果中的作用, 乔迪用了一个类比，把神经系统比作高速公路.
“神经系统由称为神经元的脑细胞组成, 电信号沿着这些神经元传播. 神经元之间的连接就像交叉路口，它们有受体. 这种受体就像繁忙十字路口的红绿灯, 除了控制车辆通过十字路口, 受体控制着神经元(或脑细胞)之间电信号的运动,乔迪说.
“我关注的受体是一种抑制性受体, 这类似于十字路口的红灯. 你们可以想象, 在繁忙的十字路口设置红灯对控制交通流量非常重要. 所以，这些抑制受体对于控制电信号的流动非常重要.”
来发现这些受体是否是行为改变的基础, 乔迪将她的研究进一步推进了一步，开始了一项药理学研究，她使用了针对鱿鱼神经系统中那些特定抑制受体的药理学药物.
“我把鱿鱼放在相同的条件下——当前的二氧化碳水平和预测的未来水平——在再次测量它们的行为之前，我用药物治疗它们,她说.
“这些药物专门作用于那些‘红光’受体，我能够确定，当鱿鱼暴露在更高水平的二氧化碳中时，这些受体正在改变功能.”
乔迪描述了二氧化碳水平的升高是如何导致鱿鱼的“红光”感受器变暗的, 完全停止工作，甚至完全切换功能.
“有些人从红灯变成绿灯，从抑制变成兴奋. 你可以想象，这会让十字路口的汽车陷入混乱. 这就是我假设发生在鱿鱼身上的事情:这种受体功能的变化导致了在更高二氧化碳水平下的行为变化,乔迪说.
鱿鱼能活下来吗?
那么，这对双色侏儒乌贼的未来意味着什么呢?
在得出任何明确的结论之前，有必要将实验从实验室带到野外.
“美高梅app需要确切地看到这些行为变化将如何转化为自然环境,乔迪说. “不过，对于可能发生的事情，我确实有一些假设和想法. 例如, 活动的增加可能会破坏繁殖，因为如果鱿鱼更活跃, 他们可能会消耗更多的能量, 留下更少的精力去做其他重要的事情, 像复制.”
拥有两种色调的侏儒乌贼还依赖于其隐藏和改变颜色以躲避捕食者的能力. 因此，活动的增加可能会危及它们的生存.
“当捕食者靠近时，这种特殊的乌贼喜欢融入和伪装. 如果它们跳得更多，捕食者就更容易看到它们，”乔迪说.
头足类动物是许多海洋生态系统的关键组成部分, 鱿鱼通常被认为是关键物种，因为它们既是捕食者，也是猎物. 这种双色侏儒乌贼种群数量的变化可能会产生广泛的影响, 影响主要的海洋食物网和整个生态系统.
“生态系统是紧密相连的, 所以即使是一个小的干扰因素也会产生广泛的影响,乔迪说. “两种色调的侏儒乌贼位于食物网的中间. 它们以很多不同的动物为食, 比如小鱼和甲壳类动物, 像鱼和鲨鱼这样的大型动物以乌贼为食. 如果这些行为改变发生在较高的二氧化碳水平, 乌贼所处的位置会影响到很多不同的动物，而这些影响会在整个生态系统中产生连锁反应.”
但也不全是坏消息. 正如美高梅app在过去所看到的，许多物种都能适应其物理环境的变化. 因为双色侏儒乌贼的寿命很短, 它们或许能够适应并生存在日益酸性的海洋环境中.
“确定导致活动增加的机制将有助于美高梅app理解二氧化碳水平升高和行为变化之间的因果关系. 这将有助于更好地理解为什么受二氧化碳升高影响的动物和不受影响的动物之间存在如此大的差异,乔迪说.
“最终, 这项研究将帮助美高梅app预测动物在未来的生存状况, 同时为海洋的长期可持续性制定保护战略.”