Ιωάννης Γεωργούλης, Ιωάννης Γιάντσης, Κωνσταντίνος Φειδάντσης και Βασίλςη Μιχαηλίδης είπαν:
"Heat hardening" - Θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα εργαλείο για την ενίσχυση της θερμοανεκτικότητας των μυδιών;
Η Μεσόγειος Θάλασσα έχει χαρακτηρισθεί με μεγάλη ευαισθησία στην κλιματική παγκόσμια αλλαγή και κατατάσσοται μεταξύ των ωκεάνιων περιοχών με ταχύτερη αύξηση της θερμοκρασίας (Moullec et al., 2019). Η κλιματική αλλαγή θα συνεχίσει να εντείνεται εντός των παράκτιων ζωνών καθ 'όλη τη διάρκεια αυτού του αιώνα (IPCC, 2014), ενώ οι κλιματικές προβλέψεις δείχνουν μια αύξηση της επιφάνειας της θάλασσας κατά 1-1,5oC στην Ανατολική Μεσόγειο, το Αιγαίο και την Αδριατική Θάλασσα από το 2000 έως το 2050, και τακτικά να υπερβαίνει τους 29oC στη Νοτιοανατολική Μεσόγειο (Galli et al., 2017). Τα επίπεδα θερμοκρασίας 25-26oC, συνήθως επιτυγχάνονται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού σε μεγάλες περιοχές της Μεσογείου, ειδικά σε ρηχά νερά παράκτιων θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Αυτές οι θερμοκρασίες έχουν αναγνωριστεί, στην καλύτερη περίπτωση, ως ανώτατο όριο για τις φυσιολογικές φυσιολογικές δραστηριότητες των μυδιών (Anestis et al., 2007; Feidantsis et al., 2020; Lupo et al., 2021). Ωστόσο, έχει αναφερθεί ότι η ικανότητα θερμικής ανοχής ενός οργανισμού μπορεί να αυξηθεί όταν εγκλιματιστεί σε ακραίες θερμοκρασίες ακολουθούμενη από μια σύντομη έκθεση σε θανατηφόρες θερμοκρασίες, ένα φαινόμενο που ονομάζεται «thermal hardening». Επίσης εναλλακτικά του «thermal hardening» έχει χρησιμοποιηθεί ο όρος «απόκτηση απόκρισης στο θερμικό στρες» (Moyen et al. 2020).
Σε αυτό το πρίσμα, ο υποψήφιος διδάκτορας Ιωάννης Γεωργούλης* διεξάγει πειράματα κάτω από εργαστηριακές συνθήκες προκειμένου να μελετήσει την γονιδιακή έκφραση και τις μοριακές αποκρίσεις σε κυτταρικό επίπεδο, διαδικασίες που πιθανόν να εμπλέκονται μέσω φαινοτυπικής πλαστικότητας στη μεγαλύτερη επιβίωση του είδους Mytilus galloprovincialis (μύδι) όταν εκτίθενται σε θανατηφόρες θερμοκρασίες της θάλασσας. Τα προκαταρκτικά πειράματα και τα ληφθέντα δεδομένα έδειξαν ευεργετικά αποτελέσματα αυτής της διαδικασίας και σημαντική αύξηση του ποσοστού μυδιών που επιβιώνουν θανατηφόρες θερμοκρασίες πέρα από τους 26oC-27oC. Η γονιδιακή έκφραση που σχετίζεται με την αναπνοή των μιτοχονδρίων και την αντιοξειδωτική άμυνα φαίνεται να παίζει καθοριστικό ρόλο στην ενίσχυση της θερμοανεκτικότητας των μυδιών. Τα πειράματα συνεχίζονται σε συνθήκες πεδίου για να εξετάσει εάν μια τέτοια προσαρμοστική στρατηγική πιθανότατα θα αποδειχθεί ωφέλιμη για το M. galloprovincialis κάτω από τα ακραία θερμικά γεγονότα όπως προβλέπονται με την κλιματική αλλαγή.
Anestis A, Lazou A, Pörtner HO, Michaelidis B. (2007). Behavioral, metabolic, and molecular stress responses of marine bivalve Mytilus galloprovincialis during long-term acclimation at increasing ambient temperature. Am. J. Physiol. 293: R911–R921.
Feidantsis K, Giantsis IA, et al., (2020). Correlation between intermediary metabolism, Hsp gene expression, and oxidative stress-related proteins in long-term thermal-stressed Mytilus galloprovincialis. Am J Physiol. 319(3):R264-R281.
Galli G, Solidoro C and Lovato T (2017) Marine Heat Waves Hazard 3D Maps and the Risk for Low Motility Organisms in a Warming Mediterranean Sea. Front. Mar. Sci. 4:136.
Moullec F, Barrier N, et al. (2019). An End-to-End Model Reveals Losers and Winners in a Warming Mediterranean Sea. Front. Mar. Sci. 6: 345.
Moyen NE, Crane RL, Somero GN, Denny MW (2020) A single heat-stress bout induces rapid and prolonged heat acclimation in the California mussel, Mytilus californianus. Proc. R. Soc. B. 287(1940): 20202561.
Lupo C, et al., (2021). Mortality of marine mussels Mytilus edulis and M. galloprovincialis: systematic literature review of risk factors and recommendations for future research. Rev. Aquacult. 13(1): 504-536.
*John Georgoulis is PhD student at the Laboratory of Animal physiology, Department of Zoology, Faculty of Biology, under the supervision of Professor Basile Michaelidis.