ความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำส่งผลต่อระดับกิจกรรมของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดหรือไม่?

ระดับออกซิเจนละลายในน้ำจืดส่งผลกระทบต่อสัตว์ทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในทะเลสาบ แม่น้ำ และลำธารน้ำจืด มลพิษเป็นสาเหตุสำคัญประการหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ แม้ว่าจะมีสาเหตุตามธรรมชาติอยู่ก็ตาม สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำมีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของออกซิเจนละลายน้ำ และโดยทั่วไปแล้ว ออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่สูงขึ้นจะนำไปสู่ชีวิตและกิจกรรมที่ไม่มีกระดูกสันหลังมากขึ้น

ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดที่ส่งผลต่อระดับกิจกรรมของพวกมันเมื่อมีออกซิเจนละลายน้ำต่ำคือความสามารถในการควบคุมปริมาณออกซิเจนของพวกมันเอง สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดบางชนิดมีความสามารถในการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งช่วยให้พวกมันอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำ เมแทบอลิซึมแบบไม่ใช้ออกซิเจนหมายความว่าสิ่งมีชีวิตสามารถทำงานต่อไปได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน อย่างน้อยก็ในระดับหนึ่ง สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดอื่นมีเมแทบอลิซึมแบบแอโรบิกโดยเฉพาะและขึ้นอยู่กับออกซิเจน เมื่อออกซิเจนลดลง พวกมันอาจอยู่รอดได้ในระยะเวลาหนึ่ง แต่ด้วยการทำงานที่ลดลงซึ่งอาจนำไปสู่ความตาย

แม้แต่สิ่งมีชีวิตบางชนิดที่ได้รับการพิจารณาว่าขึ้นอยู่กับออกซิเจนก็สามารถรับมือในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำได้ วิธีหนึ่งในการเอาชีวิตรอดคือเพียงแค่ย้ายไปอยู่ในน่านน้ำที่มีออกซิเจนสูง สายพันธุ์จากสกุลแกมมารัส ซึ่งรวมถึงกุ้งน้ำจืด จะมีพลังในช่วงสั้นๆ เมื่อมีออกซิเจนต่ำ พลังงานนี้ใช้เพื่อเคลื่อนย้ายแกมมารัสไปยังแหล่งน้ำที่มีออกซิเจนสูง ถ้าเป็นไปได้ สายพันธุ์อื่นที่สามารถอยู่รอดได้เหนือน้ำก็ใช้สิ่งนี้ให้เกิดประโยชน์ ตัวอย่างเช่น หอยน้ำจืดจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและใช้เวลาอยู่ที่นั่นมากขึ้นหากระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลง

แม้แต่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่สามารถอยู่รอดได้ในระดับออกซิเจนละลายต่ำในวัยผู้ใหญ่ก็อาจทำได้น้อยกว่าเมื่ออายุยังน้อย สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจาก Leptophlebia ซึ่งเป็นสกุลของแมลงเม่า มักเห็นตัวอ่อนของพวกมันตายในอัตราที่สูงขึ้นเมื่อมีออกซิเจนต่ำ แมลงเม่าอีกประเภทหนึ่ง ประสบปัญหาเดียวกันนี้ในช่วงที่ชีวิตโผล่ออกมา เนื่องจากแมลงเม่ามักเกิดในฤดูใบไม้ผลิ ออกซิเจนต่ำในช่วงเวลานี้จึงมีแนวโน้มลดลงอย่างรวดเร็ว ในจำนวนประชากร และทำให้ระดับกิจกรรมโดยรวมลดลง เนื่องจากแมลงเม่ารุ่นปีนั้นจะเป็น ลดลง

การเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนละลายน้ำมักส่งผลกระทบต่อสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดโดยทำให้พวกมันตาย สัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังแต่ละตัวสามารถอยู่รอดได้ในระดับออกซิเจนที่แตกต่างกัน ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนจึงเปลี่ยนแปลงความหลากหลายของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีอยู่ในแหล่งน้ำ นักวิทยาศาสตร์สังเกตการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และทำการอนุมานเกี่ยวกับระดับออกซิเจนโดยใช้สิ่งที่พวกเขารู้เกี่ยวกับความต้องการออกซิเจนของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดต่างๆ แมลงเม่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปตัวอ่อนต้องการน้ำที่มีออกซิเจนสูง ในขณะที่หนอนตะกอนสามารถอยู่รอดได้ในน้ำที่มีออกซิเจนต่ำ หากนักวิทยาศาสตร์สังเกตหนอนตะกอนจำนวนมากแต่มีแมลงตัวเมียน้อยก็สามารถอนุมานได้ว่าน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่นั้นมีออกซิเจนต่ำ สปีชีส์ประเภทนี้เรียกว่า "ตัวบ่งชี้สปีชีส์" เพราะมันบ่งบอกถึงลักษณะของสิ่งแวดล้อม ในกรณีนี้คือระดับออกซิเจนในร่างกาย