https://frosthead.com

Hvordan en skibssynkende musling erobrede havet


Relateret indhold

  • Den eneste tid i historien, da mænd på hest rørte en flåde af skibe
Denne artikel er fra Hakai Magazine, en online-publikation om videnskab og samfund i kystøkosystemer. Læs flere historier som dette på hakaimagazine.com.

Skibet, skønt hendes master er fast,
Under hendes kobber bærer en orm

-Henry David Thoreau, fra "Though All the Fates"

Tidligt på en rolig juni morgen plukker Nancy Treneman sig vej langs wracklinjen i en strækning af den sydvestlige Oregon kyst. Biologen har kort, krøllet hår, der springer i små vinger under hendes baseballkappe og bærer jeans, der er lappet på knæet med en denimhjerte. Af og til holder hun pause for at undersøge en plastflaske eller en ensom flip-flop eller henter en luge fra hendes pakke og skimmer spåner fra et stykke drivved, der stikker ud af den benede samling af bjælker, hvor stranden møder en stejl bjergskråning.

”Affaldet fortæller en historie, ” forklarer Treneman, når hun noterer sig i en vandtæt gul bog. ”Det fortæller dig, hvad der foregår derude. Når fiskerbådene er derude. Når crabbing sker. Når hagfishing foregår. ”

Og i dag, ligesom 30 andre dage i løbet af de sidste tre år, er Treneman på udkig efter passager fra en meget speciel historie, der måske har snagged her blandt klipperne og havbunkerne ved Crook Point - et odde inden i Oregon Islands National Wildlife Refuge, der sker med være et perfekt opland for afgangssteder i Stillehavet. Pludselig ser hun en sort plastsfære på størrelse med en strandkugle. ”Åh, åh, en ny flyder! ... denne ser freeee-esssh ud! Se det! Det har musling! ”Græder hun begejstret og peger på et sart kniplinger af tråde, der begroer overfladen. ”Dette er en flod af tsunami. Alt dette er gamle muslinger. ”Klyngen af ​​tommelfinger-toskaller er Mytilus galloprovincialis, en middelhavsart, der har etableret sig langs den japanske kyst.

Treneman står på en log og udstikker en e-mail på hendes mobiltelefon til havbiologen Jim Carlton, henter derefter en ziplock-pose chokoladekage fra hendes pakke og giver mig et stykke. ”Jeg har brug for tasken, ” siger hun og skraber væsenerne fra svømmerens overflade og smider dem inde.

Da jordskælvet med en styrke på 9, 0 ramte ud for Japans kyst i 2011, flyttede det målbart landets vigtigste ø mod øst, finjusterede vippen på Jordens akse og dræbte næsten 20.000 mennesker med den tårnhøje bølge, der fulgte. Tragedien sugede også en enorm mængde af spændende ting ud til havet - fiskerbåde, dokker, plastisk flotsam - der giver forskere et hidtil uset blik på, hvordan arter raftet til nye miljøer på antropogen affald, en mekanisme, der i stigende grad påvirker økosystemer. Med hjælp fra frivillige, embedsmænd og finansieringsmænd har Carlton, Treneman og mere end 50 andre taxonomer identificeret omkring 300 forskellige arter, der overlevede en rejse på tusinder af kilometer over havet til Hawai'i, Californien, Oregon, Washington, British Columbia og Alaska.

Blandt dem er den lidt kendte bløddyr, der er tættest på Trenemans hjerte: ikke Mytilus, nej, men skibsormen, en tunneling-bivalve med en voldsom appetit på træ. Selvom vi ikke finder noget på denne dag, er ca. 22 procent af det tsunami-affald, som forskere har samlet fra den nordamerikanske vestkyst, træbyggemateriale. Og da Treneman omhyggeligt har undersøgt 125 indsamlede stykker, har hun fundet dem fyldt med skibsorm fra Japans kystvand og fra det åbne hav.

Det er for tidligt at fortælle, om nogen af ​​arterne vil oprette et hjem sammen med den ene indfødte og håndfulde indførte skibsormart her, siger Carlton, en pioner i studiet af invasive marine organismer. Men hvis de gør det, vil det være det seneste kapitel i en fortælling om skibsorme og mennesker, der strækker sig tilbage årtusinder. Da nogle af de tidligste optegnede referencer til væsnerne optrådte i tekster fra det antikke Grækenland, har muslingerne kørt rider i skrogene af træbåde og senere i ballastvand, der bosatte sig i havne og havne rundt om i kloden og ødelæggende træinfrastruktur, mens de gik. Faktisk er nogle arter blevet så allestedsnærværende, de er kryptogene - hvilket betyder, at det er umuligt at se, hvor de stammer fra. Deres, måske, er et liminal ottende kontinent, et ikke bygget af jord, men af ​​bevægelse i sig selv, dets grænser delvis defineret af den menneskelige søgen efter imperium og handel.

Og i disse dage kan rejsende skibsorm muligvis opleve, at folk har ændret havforholdene til fordel for dem med globale klimaforandringer. ”Det er svært at lave fortrolige forudsigelser i betragtning af roulette-karakteren af, hvem der bevæger sig hvor og hvornår, men jeg er temmelig komfortabel med skibsormhistorien, ” siger Carlton. ”Havne- og havneforvaltere, som stadig har træpilinger i vandet, ville være godt tilrådt at erkende, at skibormens alder stiger igen.” Eller for at være mere præcis, at det slet aldrig sluttede.

orme-ætsning-shipworms.jpg Hollandske printere lavede forskellige ætsninger af skibsorme, og skaden, de gjorde, inklusive denne (venstre side) dateret til mellem 1726 og 1744. Bløddyrernes tilstedeværelse på den hollandske kyst ændrede, hvordan landet byggede deres diger, sluser og havne. (Billedet er tilladt af Rijks Museum)

Det er let at se, hvorfor de tidlige naturfagfolk klassificerede medlemmer af familien Teredinidae som orme i stedet for muslinger. De har ropy, gennemsigtige kroppe, der afhængigt af art og miljø kan vokse længere end en meter. Ventilerne på deres skaller ligger på toppen af ​​hovedet som små hjelme og børste med rækker af tandlignende fremspring. Disse giver skibsormlarver mulighed for at bore ind i overfladen af ​​nedsænket træ og derefter grave ned langs kornet, når de vokser, funnere spånerne i munden og omdanne træ til både et beskyttende skall og et måltid.

Det er ikke let at fordøje træs komplekse struktur, forklarer Dan Distel, en forskerprofessor ved Boston's Northeastern University, der fokuserer på skibsormsymbios. Så skiborme "i det væsentlige gårdbakterier inde i deres [gill] celler", som igen leverer træ-busting enzymer. Muslingernes mikrobielle grønne tommelfingre har fortjent dem til at være en af ​​havets primære genanvendere af træ, en proces, der giver en kaskade af vigtige økosystemtjenester, siger Distel, ikke mindst blandt dem er "at tage en ressource, som fisk ikke kan spiser og omdanner den til larver, hvilket er noget, fisk kan spise. ”En særlig fekund skibsormart frigiver 100 millioner æg i en enkelt gydebegivenhed.

Dog er lidt af denne aktivitet synlig. Det første borehul forbliver lille; det eneste tegn på, at det er besat, er et par lejlighedsvis fremspringende sifoner. Disse parrede rør, en sammenhængende og en udgående, giver skibsormen mulighed for at supplere sin diæt med plankton, der er filtreret fra vandet, samt indånde, avle og udskille alt sammen, når det udhules træet.

Først den mest berygtede og mest udbredte af skibsormarten, Teredo navalis, svejser oste træbunkerne, der beskyttede de nederlandske jorddiker fra havoverfald i 1730'erne, at en akademiker ved navn Gottfried Sellius korrekt identificerede dem som bløddyr. På det tidspunkt havde de samme træk, der gør dem til økologisk betydning, også tjent dem til en fremtrædende plads i den maritime historie.

I 1503 honkede skibsorm de skibe, som Christopher Columbus bragte sin fjerde rejse, hvor han mindst to af dem synkede. I 1588 spillede teredo, som de ofte kaldes i almindelighed, en rolle i Storbritanniens nederlag af den spanske Armada, ved at svække tømmerne i spaniernes overordnede flåde og gøre den mere sårbar overfor storme og kanonkugler. Senere kan de have kompromitteret skroget på Nantucket-hvalfangstskibet Essex - hvilket muliggjorde lettere gennemtrængning af tyrsædhvalen, der rammede båden i 1821, og inspirerede den litterære klassiker Moby Dick. Et papir hævder endda, at skibsorm sank flere skibe end pirater. "Dette, " siger for det meste den pensionerede havbiolog Kevin Eckelbarger, der planlægger at skrive en bog om skibsormhistorie, "er et dyr, som kaptajn Cook frygtede lige så meget som Hawai'erne, der sandsynligvis dræbte ham."

Hollænderne på deres side omgavede snart deres diger med dyre importerede sten i stedet for træ. Men ikke før bestemte religiøse institutioner erklærede officielle "tak, faste og bøn" -dage i håb om at afværge denne nye guddommelige "pest", og ikke før Sellius katalogiserede omkring 500 til 600 metoder til at forhindre invasion af skibsorm, ifølge Nautical Magazine for 1878 , " Hvoraf nogle er mere morsomme end praktisk muligt", herunder for skibe, "et indre lag kalveskind, kohår, banket glas, aske, lim, kridt, mos eller trækul."

I USA havde håbefulde opfindere forelagt 1.000 skibsormafskrækkelsesmidler til det amerikanske patentkontor ved udgangen af ​​1800-tallet. Canadiske skovhugstfirmaer detonerede dynamit i vandet for at skabe en trykbølge, der dræbte skibsorm inde i flydende bjælker. Kemiske sammensætninger såsom kræftfremkaldende biocidcreosot kom i udbredt brug, ofte forurenende vandveje. Søfarere skurede verden for naturligt frastødende træ, hvilket bidrog til afskovning, især i troperne. ”Når det engang blev rygtet om en art om at have modstand, faldt fjerntliggende bevægelser af disse træer, mange i Australien og New Zealand, offer for teredo af fuldmagt, ” skriver historiker Derek Lee Nelson, en ph.d.-kandidat ved University of New Hampshire. ”[US] indenlandske skove led også; det ry, som North Carolina gul fyrretræ for at modstå teredo ... hjalp med til at gøre træet kommercielt utilgængeligt i slutningen af ​​1910'erne. ”

Få af disse defensive taktikker gjorde meget mere end at udskyde invasionen, så folk gik også efter den geografiske offensiv, ifølge Nelson, hvilket gjorde skibsormen til deres uvillige medforfatter, da de omformede nordamerikanske kystlinjer. Fordi mange skibsormer - inklusive Bankia setacea, arter, der er hjemmehørende på kontinentets vestkyst - kræver høj saltholdighed for at trives og opdrætte, kan flodmundinger og flodmundinger beskytte træskibe og marine strukturer mod skader. Naturlige ferskvandshavne blev hurtigt udviklet, mens nogle saltvandshavne blev ændret for at øge ferskvandscirkulationen. I Seattles Puget Sound, for eksempel, godkendte US Army Corps of Engineers udgravningen af ​​Snohomish-floden og opførelsen af ​​en ny anløbsbro i havet nær dens mund i 1890 for at koncentrere flodens strømning i en beskyttende lomme.

I 1919 lykkedes det endda ikke frisk vand at udføre tricket i San Francisco Bay. Efter at lav-saltholdighedstolerant Teredo navalis dukkede op der, sammenfaldende med en tørke, der gjorde det muligt for saltere vand at skubbe længere ind i landet, eksploderede arten i det, der ville blive et af de dyreste udbrud i registreret skibsormhistorie - kajer, moler og færgeslip smuldrede ved en gennemsnitlig sats på hver anden uge i to år. Andre havne, som New York Harbour, Hudson-floden og Los Angeles Harbour, der var blevet "beskyttet" af industriel forurening, oplevede ødelæggende genvindinger af skibsorm og træ-kedelige isopoder, der er kendt, temmelig charmerende, som krusninger efter oprydningsindsats som dem krævet af De Forenede Staters lov om rent vand fra 1972.

Bivirkningerne af denne slags dramatiske, hvis de er nedsænket, sammenstød, sprang fremad i forståelsen af ​​træborers biologi såvel som mange andre facetter af den marine verden. Den amerikanske flåde og andre hældte spande med penge i forskning ledet af enkeltpersoner som Ruth Dixon Turner, en kurator og professor ved Harvard. Turner, der blev kendt kærlig blandt nogle bløddyrnerder som skibsormens gudinde, blev i 1971 den første kvinde, der besøgte dybhavet i det nedsænkede Alvin . Hun skrev også den stadig definitive katalog over skibsorme - der gennemgår museesamlinger rundt om i verden for at vinde mere end 300 mistænkte arter ned til omkring 70.

Men kampen mellem mand og musling tvang mange lande til at gå hollandernes vej og bygge med skibsormresistente materialer, og den offentlige opmærksomhed og forskningsblitz forsvandt. Stål og glasfiber erstattede stort set træ i skibe og bådskrog tidligt. Da kreosot og visse trætrykbehandlinger faldt uden for fordel eller blev begrænset af nogle regeringer for deres sundhedsmæssige og økosystemvirkninger, er træet i marine strukturer gradvist blevet erstattet eller forstærket med meget dyrere og holdbare materialer såsom beton, fiberglas og metal . Selvom skibsorm stadig forårsager anslåede skader på 1 milliard dollars verden over årligt, da Turner døde i 2000, var bløddyrene trukket tilbage i relativ uklarhed.

Selvom interessen klatrer igen, siger det nordøstlige universitets Dan Distel: ”Da jeg begyndte [at studere skibsorm omkring 1989], husker jeg en dag, jeg var på et møde, og jeg besluttede at gå ud til frokost med et par venner.” Da de krydsede street, "en kommenterede, at hvis en bus kørte os lige nu, ville den udslette alle, der laver skibsormforskning i verden."

I Holland opdagede digekontrollører en "orm" i træbryderne efter en storm i 1730. Dette tryk viser, at arbejderne fjerner træet fra diget. Skibsormene i forgrunden er naturligvis ikke i skala, men en overdrevet gengivelse. I Holland opdagede digekontrollører en "orm" i træbryderne efter en storm i 1730. Dette tryk viser, at arbejderne fjerner træet fra diget. Skibsormene i forgrunden er naturligvis ikke i skala, men en overdrevet gengivelse. (Billedet er tilladt af Rijks Museum)

Nancy Trenemans hjem-tsunami-affald "lab" er et skur med et dæk med udsigt over skov og hav over Gold Beach, Oregon. Træstykker og bjælker, nogle indpakket i skraldesposer, stiller gulvet og savhestborde op. Den, hun vælger i dag, er en runde med Douglas-gran - muligvis eksporteret med skib fra det nordvestlige stillehav til Japan før det fejes tilbage til Oysterville, Washington. Hun afbalancerer det omhyggeligt inde i en papkasse, drejer det på denne måde og for at finde små indgangshuller i siderne. Derefter bruger hun en luge til at opdele den langs kornet efter de nu tomme tunneler - foret med æggeskal-tynd calciumcarbonat - så hun kan måle deres længde og bredde.

Efter hver opdeling undersøger Treneman de afskårne bunker for rester, og klapper dem derefter med en hammer. Lejlighedsvis falder skaller ud eller små spatelformede strukturer kaldet paller, som skibsorm foldes sammen som bede hænder for at forsegle deres huler. Paller er nøglen til at identificere arter og gå i hætteglas fyldt med en ethanolopløsning fremstillet af Everclear, en 190-bevis kornalkohol, til senere identifikation. Det tager timer at behandle en enkelt log, men hvis tedium har bange andre væk fra marken, er det helt klart ikke generende af Treneman, der læner sig ind i enhver opdagelse.

Hun er en nybegynder inden for skibsormtaksonomi, men hendes bange entusiasme har skaffet hende en klar ekspertise, hårdt vundet gennem at studere Turners kataloger, samarbejde med andre videnskabsfolk og foretage hendes egne pilegrimsrejser til museet. En gymnasievidenskabslærer i 30 år, Treneman, der har en kandidatgrad i genetik, vendte tilbage til gamle ambitioner om at blive forskningsbiolog efter at have flyttet til Gold Beach. Det var en nem kørsel derfra til klasser og projekter ved Oregon Institute of Marine Biology nord i Charleston, hvor hun igen forbandt sin gamle universitetsprofessor Jim Carlton, som længe har undervist i sommerkurser der. Hendes pensionering i 2013 faldt serendipitøst sammen med ankomsten af ​​tsunami-rester på den nordamerikanske vestkyst, og hun greb muligheden for at arbejde sammen med Carlton på skibsormsiden af ​​projektet. Da hun havde forarbejdet nok træ til at samle en samling dele, spurgte hun ham, hvordan han kunne identificere dem. ”Ruth Turner er død, og ingen fulgte i hendes fodspor, ” husker hun ham, der fortalte ham. ”Du skal muligvis sende dem til Australien.” Men Treneman var beslutsom. ”Jeg tænkte:” Nej! ”” Siger hun. ”Jeg brugte timer og timer på at samle disse ting. Hvor hårdt kan dette være? ”

Når hun vender tilbage til sin opgave, påpeger hun en tunnel, der forgrener sig vildt ved en lille knude. ”Se på denne her. Dette er fantastisk, ”siger hun. ”Han kom ned her, prøvede dette, stoppede. Forsøgte dette, stoppede. Eller dette, stoppet. Han gik i tre forskellige retninger. ... Men så, ”pauser hun sagligt, “ han døde. ”

Arten vi følger gennem skoven nu er stor med en tunnel så tyk som min pegefinger - ”den slags skibsorm”, fortæller Carlton senere, ”at du ikke vil mødes i en mørk gyde om natten . ”Det ser ud til at være en art, der tåler koldere vand, hvilket betyder, at den kunne finde et hjem på denne side af Stillehavet. ”Vi har stadig meget træ i vandet. Så det ville ikke være godt, hvis vi fik en anden træ-kedelig organisme, ”siger han. Selvom de japanske arter ikke etablerer sig, er det dog sandsynligvis, at mere tropiske og subtropiske arter med varmt vand bevæger sig ubønnhørligt mod polerne, når havets temperatur stiger. Dette fænomen kaldes "Caribbean creep" på østkysten, og dette fænomen er blevet dokumenteret i vid udstrækning i mange arter overalt undtagen steder i udviklingslanden, hvor få mennesker kigger efter. I mellemtiden forventes flodstrømme at falde nogle steder, når tørke og tørt, varmt vejr bliver hyppigere, og havstanden forventes at stige, som alle kan øge indtrængningen af ​​saltvand i flodmundingerne og bringe træinfrastrukturen, som har forblev beskyttet af ferskvandsindgange.

Med skibsorm er "den største bekymring, du har for global opvarmning, at det vil øge deres distribution og rækkevidde, øge dyrenes aktivitet og forlænge det tidsrum, de kan reproducere sig i, " da de har tendens til at opdrætte og etablere på træ i varmere sæsoner, siger Reuben Shipway, en anden samarbejdspartner om Carlton og Trenemans tsunamiforskning, der arbejder med Distel ved Northeastern University.

Der er nogle beviser for, at dette begynder at forekomme. Uden for den svenske kyst har videnskabsmænd fundet bevis for, at Teredo navalis- larver aktivt invaderer nedsænkede træpaneler 26 dage senere ind i efteråret i gennemsnit end de var i 1970'erne, en tendens, der korrelerer stærkt med højere havoverfladetemperaturer.

Sådanne ændringer kan på lignende måde øge potentielt mere destruktive tropiske arter, der løber til nye steder i ballastvand og på andre måder. I 2010 blev Shipway kaldet til Uluburun III, en kopi af et 3.300 år gammelt skibbrud opdaget uden for Tyrkiets kyst, som havde indeholdt handelsvarer fra syv forskellige kulturer, herunder koboltblå glas af blæk, og et elfenben og guld scarab embrazoneret med Cartouche af Nefertiti. Det nye fartøj var faldet ned på havbunden i 2006 for at dykke turister. Mindre end to år var det synligt inficeret med skibsorme og krusninger, og da Shipway dykkede til vraget, var han i stand til at bryde stykker med hænderne. ”Da jeg kom tilbage den anden sommer, ” siger Shipway, ”var det bogstaveligt talt kun masten tilbage, omgivet af bunker og bunker af kalkrør.”

Den primære skyldige, Shipway blev opdaget, var Teredothyra dominicensis - en skibsormart, der blev opdaget i Dominica og tidligere antaget at leve udelukkende i den Mexicanske Golf og Det Caribiske Hav. Væsenerne angreb hurtigt træpanelerne, som Shipway havde plantet på vragstedet i Middelhavet, hvilket antydede, at de også var veletablerede der. Kombineret med dokumenterede stigninger i lokal havtemperatur og saltholdighed, bidrager dette ikke godt for middelhavsbyer som Venedig, Italien, som stadig har masser af træspåner og andre strukturer i vandet, og masser af problemer med den bosiddende skibsorm og fnise arter. Allerede "rapporteres hyppigheden af ​​vedligeholdelse at være højere, " siger Davide Tagliapietra, en biolog ved Institut for Havvidenskab i Venedig, skønt det er vanskeligt at løsne de nøjagtige årsager.

Luisa Borges, en portugisisk gribble- og skibsormeforsker med base i Tyskland, der arbejder tæt sammen med Treneman og Shipway om tsunamiavfallet, har også dokumenteret rækkevidde. Hendes undersøgelser af europæiske farvande afslørede, at en art kaldet Lyrodus pedicillatus er blevet dominerende i nogle områder, hvor historiske data antyder, at det kun var sket, og delvist fortrængt den gamle svøbe Teredo navalis i Portugals flodmunding Tagus og så langt nord som den engelske kanal. Stigninger i saltholdighed og temperatur kombineret med en forskel i avlsstrategi gav sandsynligvis den nytilkomne en fordel - skønt Borges ligesom Tagliapietra er omhyggelig med at bemærke, at der er behov for mere forskning for at bekræfte en tendens. Det ville være værd at finde ud af, i betragtning af at Det Forenede Kongerige, Skandinavien og Tyskland alle stadig har en masse træhavsinfrastruktur, siger Borges. I en varmere, saltere fremtid, "Hvad vi ikke ønsker, er, at skibsormer gør noget, som de gjorde i det 18. århundrede i Holland."

**********

For alle de skader, som skibsorm har forårsaget gennem tidene, synes mange af de biologer, der studerer og fejrer de bløde bløddyr, ivrige efter at have en anden samtale om deres relevans for civilisationen. Når alt kommer til alt bliver hulrum skibsormene til at blive hjem og skjulested for væsener som krabber, blæksprutter og polychaetes. Og med så meget kystinfrastruktur, der nu er befæstet, kunne vores forhold til skibsorm også være en forbindelse i stedet for krig. Ud over det enkle vidunder, at der overhovedet findes noget i deres art, er der det faktum, at folk stadig spiser skibsorm i Sydøstasien, Australien, Brasilien og andre lande.

Distel og Shipway mener, at skibsormens enzymer kan tilbyde gennembrud for at skabe biobrændstof fra træaffald, og andre studerer antibiotika, der hjælper skibsorme med kun at opretholde visse bakterier i deres gæller, som kan tilbyde behandlinger af menneskelige sygdomme. Alligevel ødelægger folk hurtigt de tropiske og subtropiske levesteder, hvor bløddyrene oprindeligt udviklede sig og stadig trives - mangrovesvampe, der også er vitale kulstofvaske, der kan hjælpe med at moderere virkningerne af den globale opvarmning. Og dæmninger og udvikling ved havnefronten har sandsynligvis reduceret mængden af ​​naturligt træholdigt affald, der vasker ned i havet, hvilket ændrer den disponible naturtype ikke kun for skibsorme, men også for en hel række arter.

”Når skibsorm spiser deres træ, ødelægger de også deres hjem, ” observerer Nancy Treneman, mens vi pauser på kaffe på hendes solrige kontor. ”De dræber i det væsentlige sig selv. Det er slags en stor mikrokosmos af vores egen situation som mennesker. Her er vi på en planet og spiser os ud af hus og hjem. ”Men der er en nøgleforskel: skibsorm frigiver ganske enkelt en overvældende horde larver - små skibe, der fører deres DNA til nye træverdener, hvor de kan gøre det hele igen.

Relaterede historier fra Hakai Magazine:

  • Der er liv på et dødt koralrev
  • ”Spøgelsesskove” er overraskende nok et tegn på modstandsdygtighed
  • Sikkerhedsskader ved Yankee-hvalfangst
Hvordan en skibssynkende musling erobrede havet