hur en Ship-Sinking Mussla erövrade havet

denna artikel är från Hakai Magazine, en online-publikation om vetenskap och samhälle i kustekosystem. Läs fler berättelser som detta på hakaimagazine.com.

fartyget, även om hennes Master är fasta,
under hennes koppar bär en mask

– Henry David Thoreau, från ”även om alla öden”

tidigt på en lugn juni morgon, Nancy Treneman plockar sin väg längs wrack linje av en sträcka av sydvästra Oregon kusten. Biologen har kort, lockigt hår som rullar i små vingar under hennes basebollkeps och bär jeans lappade vid knäet med ett denimhjärta. Varje så ofta, hon pausar för att granska en plastflaska eller ensam flip-flop, eller hämtar en yxa från hennes pack och skummar spån från en bit drivved som sticker ut ur den beniga samlingen av stockar där stranden möter en brant sluttning.

”skräpet berättar en historia”, förklarar Treneman när hon gör anteckningar i en vattentät gul bok. ”Det berättar vad som händer där ute. När fiskebåtarna är där ute. När crabbing händer. När hagfisket pågår.”

och idag, precis som 30 andra dagar under de senaste tre åren, Letar Treneman efter passager från en mycket speciell historia som kan ha fastnat här bland klipporna och havsstackarna vid Crook Point—en udde i Oregon Islands National Wildlife Refuge som råkar vara ett perfekt avrinningsområde för Stilla havet castoffs. Plötsligt, hon fläckar en svart plast sfär storleken på en badboll. ”Åh, Åh, en ny flottör! … Den här ser freeee-esssh ut! Titta! Den har en mussla!”hon gråter upphetsat och pekar på ett känsligt snörverk av trådar som förorenar ytan. ”Det här är en tsunamiflotta. Allt det här är gamla musslor.”Klustret av tumstora musslor är Mytilus galloprovincialis, en medelhavsarter som har etablerat sig längs den japanska kusten.

Treneman sätter sig på en logg och stansar ut ett mail på sin mobiltelefon till marinbiologen Jim Carlton, hämtar sedan en ziplock påse chokladkaka från hennes förpackning och skickar mig en bit. ”Jag behöver väskan”, säger hon och skrapar varelserna från flottörens yta och släpper dem inuti.

när jordbävningen med magnituden 9,0 slog utanför Japans kust 2011 skiftade den mätbart landets huvudö österut, tweaked lutningen på jordens axel och dödade nästan 20 000 människor med den höga vågen som följde. Tragedin sugde också en enorm mängd flytande saker ut till havsfiskebåtar, bryggor, plastflotsam—vilket ger forskare en aldrig tidigare skådad titt på hur arter flottar till nya miljöer på antropogena skräp, en mekanism som alltmer påverkar ekosystemen. Med hjälp av volontärer, regeringstjänstemän och finansiärer har Carlton, Treneman och mer än 50 andra taxonomer identifierat cirka 300 olika arter som överlevde en resa på tusentals kilometer över havet till Hawai ’ i, Kalifornien, Oregon, Washington, British Columbia och Alaska.

bland dem är den lilla kända blötdjur som ligger närmast Trenemans hjärta: inte Mytilus, Nej, men skeppsmasken, en tunnelskaft med en glupsk aptit på trä. Även om vi inte hittar någon den här dagen, är cirka 22 procent av tsunamiavfallet som forskare har samlat från den nordamerikanska västkusten träbyggnadsmaterial. Och som Treneman noggrant har undersökt 125 samlade bitar, har hon hittat dem riddled med skeppsmaskar från Japans kustvatten och från det öppna havet.

det är för tidigt att berätta om någon av arterna kommer att göra ett hem tillsammans med en infödd och handfull introducerade shipworm arter här, säger Carlton, en pionjär i studien av invasiva marina organismer. Men om de gör det kommer det att vara det senaste kapitlet i en berättelse om skeppsmaskar och människor som sträcker sig tillbaka årtusenden. Eftersom några av de tidigaste inspelade referenser till varelser dök upp i texter från antikens Grekland, musslor har Spände åkattraktioner i skrov av träbåtar och, senare, i barlastvatten, bosätta sig i hamnar och hamnar runt om i världen och förödande Trä infrastruktur som de gick. Faktum är att vissa arter har blivit så allestädes närvarande, de är kryptogena—vilket betyder att det är omöjligt att berätta var de härstammar. Deras, kanske, är en liminal åttonde kontinent, en byggd inte av mark, utan av rörelse själv, dess gränser definieras delvis av den mänskliga strävan efter imperium och handel.

och dessa dagar kan resande skeppsmaskar upptäcka att människor har förändrat havsförhållandena till deras fördel med globala klimatförändringar. ”Det är svårt att göra säkra förutsägelser med tanke på roulette natur som rör sig var och när, men jag är ganska bekväm med shipworm historien,” Carlton säger. ”Hamn-och hamnförvaltare som fortfarande har träpålar i vattnet skulle rekommenderas att erkänna att åldern för skeppsmaskar stiger igen.”Eller, för att vara mer exakt, att det aldrig slutade alls.

det är lätt att se varför tidiga naturforskare klassificerade medlemmar av familjen Teredinidae som maskar istället för musslor. De har ropy, genomskinliga kroppar som, beroende på art och miljö, kan växa längre än en meter. Ventilerna på deras skal sitter ovanpå huvudet som små hjälmar och borstar med rader av tandliknande utsprång. Dessa tillåter shipworm larver att borra in i ytan av nedsänkt trä, sedan gräva längs säden när de växer, kanalisera spånen i munnen, och vrida trä i både ett skyddande skal och en måltid.

att smälta Woods komplexa struktur är inte lätt, förklarar Dan Distel, en forskningsprofessor vid Bostons nordöstra universitet som fokuserar på shipworm symbioser. Så skeppsmaskar” i huvudsak gårdsbakterier inuti sina celler”, som i sin tur ger träbustande enzymer. Musslorna mikrobiella gröna tumme har förtjänat dem skillnaden av att vara en av havets främsta återvinnare av trä, en process som ger en kaskad av viktiga ekosystemtjänster, säger Distel, inte minst bland dem är ”att ta en resurs som fisk inte kan äta, och förvandla den till larver, vilket är något som fisk kan äta.”En särskilt fecund shipworm-Art släpper ut 100 miljoner ägg i en enda gytehändelse.

lite av denna aktivitet är dock synlig. Det första borrhålet förblir litet; det enda tecknet på att det är upptaget är ett par ibland utskjutande sifoner. Dessa parade rör, en incurrent och en excurrent, tillåter shipworm att komplettera sin diet med plankton filtrerat från vattnet, samt andas, föda upp och utsöndra, allt medan urholkning av träet.

det var inte förrän den mest ökända och utbredda av skeppsmaskarten, Teredo navalis, Schweizisk-Ostade trähögarna som bevakade Nederländernas jorddikar från havsintrång på 1730-talet, att en akademiker med namnet Gottfried Sellius korrekt identifierade dem som blötdjur. Vid den tiden hade samma egenskaper som gör dem ekologiskt avgörande också förtjänat dem en framträdande plats i maritim historia.

år 1503 bikakade skeppsmaskar fartygen Christopher Columbus tog med sig på sin fjärde resa och sjönk minst två av dem. År 1588 spelade teredo, som de ofta kallas i allmänhet, en roll i Storbritanniens nederlag av den spanska armadan, försvagade timmer från spanjorernas överlägsna flotta och gjorde den mer sårbar för stormar och kanonkulor. Senare kan de ha komprometterat skrovet på Nantucket valfångstfartyg Essex-vilket möjliggör lättare penetration av tjurspermhvalen som rammade båten 1821 och inspirerade den litterära klassikern Moby Dick. Ett papper hävdar till och med att skeppsmaskar sjönk fler fartyg än pirater. ”Detta”, säger mestadels pensionerad marinbiolog Kevin Eckelbarger, som planerar att skriva en bok om skeppsmask historia, ”är ett djur som kapten Cook fruktade lika mycket som Hawaiierna som förmodligen dödade honom.”

holländarna å sin sida omgjordade snart sina vallar med dyr importerad sten istället för trä. Men inte innan vissa religiösa institutioner förklarade officiella ”tack, fasta och bön” dagar i hopp om att avvärja denna nya gudomliga ”pest”, och inte innan Sellius katalogiserade cirka 500 till 600 metoder för att förhindra skeppsmaskinvasion, enligt Nautical Magazine för 1878, ”av vilka några är mer underhållande än praktiskt”, inklusive, för fartyg, ”ett inre lager av kalvskinn, kohår, krossat glas, aska, lim, krita, mossa eller kol.”

i USA hade hoppfulla uppfinnare skickat 1 000 avskräckande skeppsmaskar till US patent office i slutet av 1800-talet. Kanadensiska loggföretag detonerade dynamit i vattnet för att skapa en tryckvåg som dödade skeppsmaskar i flytande stockar. Kemiska sammansättningar som den cancerframkallande biocidkreosoten kom i stor utsträckning, ofta förorenande vattenvägar. Sjömän skurade världen för naturligt avvisande trä, vilket bidrog till avskogning, särskilt i tropikerna. ”När en art ryktes för att ha motstånd, blev avlägsna ställen av dessa träd, många i Australien och Nya Zeeland, offer för teredo genom fullmakt”, skriver historikern Derek Lee Nelson, doktorand vid University of New Hampshire. ”inhemska skogar led också; det rykte som North Carolina yellow pine fick för att motstå teredo … hjälpte till att göra trädet kommersiellt otillgängligt i slutet av 1910-talet.”

få av dessa defensiva taktiker gjorde mycket mer än att skjuta upp invasionen, så folk gick också på den geografiska offensiven, enligt Nelson, vilket gjorde skeppsmasken till sin oavsiktliga medförfattare när de omformade nordamerikanska kustlinjer. Eftersom många skeppsmaskar – inklusive Bankia setacea, de arter som är infödda på kontinentens västkust—kräver hög salthalt för att trivas och uppfödas, kan flodmynningar och flodmynningar skydda träfartyg och Marina strukturer från skador. Naturliga sötvattenhamnar utvecklades snabbt, medan vissa saltvattenhamnar ändrades för att öka sötvattencirkulationen. I Seattle Puget Sound, till exempel USA. Army Corps of Engineers godkände muddring av Snohomish River och byggandet av en ny brygga i havet nära dess mynning 1890 för att koncentrera flodens flöde i en skyddsficka.

år 1919 misslyckades även färskvatten att göra tricket i San Francisco Bay. Efter låg salthalt tolerant Teredo navalis dök upp där, sammanfaller med en torka som tillät saltare vatten för att driva längre inåt landet, arten exploderade i vad som skulle bli en av de dyraste utbrotten i inspelade skeppsmask historia—kajer, bryggor, och färja glider rasat i genomsnitt en varannan vecka under två år. Andra hamnar, som New York Harbor, Hudson River och Los Angeles Harbor, som hade ”skyddats” av industriell förorening, upplevde förödande återupplevelser av skeppsmaskar och träborrande isopoder kända, ganska charmigt, som gribbles, efter saneringsinsatser som de som krävs av Förenta staternas 1972 Clean Water Act.

biverkningarna av dessa typer av dramatiska, om nedsänkta, kollisioner var språng framåt i förståelsen av träborr biologi, liksom många andra aspekter av den marina världen. USA. Navy och andra hällde hinkar med pengar i forskning ledd av individer som Ruth Dixon Turner, kurator och professor vid Harvard. Känd kärleksfullt bland några blötdjurnördar som gudinnan av skeppsmaskar, 1971, blev Turner den första kvinnan som besökte djuphavet i den nedsänkbara Alvin. Hon skrev också den fortfarande definitiva katalogen över skeppsmaskar-perusing museumssamlingar runt om i världen för att vinna mer än 300 misstänkta arter ner till cirka 70.

men kampen mellan man och mussla tvingade många länder att gå holländarnas väg och bygga med skeppsmask-resistenta material, och allmänhetens uppmärksamhet och forskningsblitz avtog. Stål och glasfiber ersatte till stor del trä i fartygs-och båtskrov tidigt. Eftersom kreosot och vissa trätryckbehandlingar föll i favör eller begränsades av vissa regeringar för deras hälso-och ekosystempåverkan, har träet i Marina strukturer gradvis ersatts eller förstärkts med mycket dyrare och hållbara material som betong, glasfiber och metall. Även om skeppsmaskar fortfarande orsakar uppskattningsvis 1 miljard dollar i skador över hela världen årligen, när Turner dog 2000, hade molluskerna dragit sig tillbaka till relativ dunkelhet.

även om intresset klättrar igen, säger Northeastern University Dan Distel, ” när jag började minns jag en dag att jag var på ett möte och jag bestämde mig för att gå ut på lunch med några vänner.”När de korsade gatan”, kommenterade en att om en buss körde oss över just nu, skulle det utplåna alla som gör skeppsmask forskning i världen.”

Nancy Treneman hem tsunami debris” lab ” är ett skjul med ett däck med utsikt över skogen och havet ovanför Gold Beach, Oregon. Träbitar och balkar, några insvept i soppåsar, linje golvet och såghäst tabeller. Den hon väljer idag är en runda Douglasgran – eventuellt exporterad med fartyg från Stillahavsområdet nordväst till Japan innan den sveps tillbaka till Oysterville, Washington. Hon balanserar den försiktigt inuti en kartong, vrider den på detta sätt och för att hitta små ingångshål i sidorna. Sedan använder hon en yxa för att dela den längs kornet, efter de nu tomma tunnlarna-fodrade med äggskal—tunt kalciumkarbonat-så att hon kan mäta deras längd och bredd.

efter varje splittring undersöker Treneman de avskilda bitarna för rester och slår dem sedan med en hammare. Ibland faller skal ut, eller små spatelformade strukturer som kallas pallar, vilka skeppsmaskar viks ihop som att be händer för att försegla sina hål. Pallar är nyckeln till att identifiera arter och gå in i flaskor fyllda med en etanollösning gjord av Everclear, en 190-bevis kornalkohol, för senare identifiering. Det tar timmar att bearbeta en enda logg, men om tedium har skrämt andra bort från fältet, stör det tydligt inte Treneman, som lutar sig in i varje upptäckt.

hon är en nykomling till shipworm taxonomi, men hennes envisa entusiasm har förtjänat henne en tydlig expertis, svårvunnen genom att studera Turners kataloger, samarbeta med andra forskare och göra sina egna museipilgrimsfärder. En gymnasielärare i 30 år, Treneman, som har en magisterexamen i genetik, återvände till gamla ambitioner att bli forskningsbiolog efter att ha flyttat till Gold Beach. Det var en lätt enhet därifrån till klasser och projekt vid Oregon Institute of Marine Biology i norr i Charleston, där hon återansluts med sin gamla college professor Jim Carlton, som länge har undervisat sommarkurser där. Hennes pension 2013 sammanföll serendipitously med ankomsten av tsunami-skräp på den nordamerikanska västkusten, och hon tog tillfället i akt att arbeta med Carlton på skeppets sida av projektet. När hon hade bearbetat tillräckligt med trä för att samla en samling delar frågade hon honom hur man identifierar dem. ”Ruth Turner är död och ingen följde i hennes fotspår”, påminner hon om att han berättade för henne. ”Du kanske måste skicka dem till Australien.”Men Treneman var bestämd. ”Jag tänkte,” Nej!””säger hon. ”Jag spenderade timmar och timmar på att samla in dessa saker. Hur svårt kan det vara?”

hon vänder tillbaka till sin uppgift och pekar ut en tunnel som grenar vildt på en liten knut. ”Titta på den här här. Det här är bra, ” säger hon. ”Han kom hit, försökte detta, slutade. Försökte detta, slutade. Eller det här slutade. Han gick tre olika riktningar. … Men då, ”hon pausar faktiskt”, dog han.”

arten vi följer genom träet är nu stor, med en tunnel så tjock som mitt pekfinger—”den typ av skeppsmask”, säger Carlton senare, ”att du inte vill träffas i en mörk gränd på natten.”Det verkar också vara en art som tolererar kallare vatten, vilket innebär att det kan hitta ett hem på denna sida av Stilla havet. ”Vi har fortfarande mycket trä i vattnet. Så det skulle inte vara bra om vi fick en annan trätråkig organism”, säger han. Även om de japanska arterna inte etablerar, kommer mer varmvatten tropiska och subtropiska arter sannolikt att röra sig oupphörligt mot polerna när havstemperaturerna stiger. Kallas ”Caribbean creep” på östkusten, detta fenomen har dokumenterats i många arter, överallt utom platser i utvecklingsländerna där få människor letar. Under tiden, flodflöden förväntas minska på vissa ställen som torka och torrt, varmt väder blir vanligare, och havsnivån förväntas stiga, som alla kan öka penetrationen av saltvatten i flodmynningar, och äventyra Trä infrastruktur som har förblivit skyddad av sötvatten ingångar.

med shipworms,” den största oro du måste ha om global uppvärmning är att det kommer att öka deras distribution och räckvidd, öka djurens aktivitet och förlänga tidsfönstret där de kan reproducera”, eftersom de tenderar att föda upp och etablera sig på trä under varmare årstider, säger Reuben Shipway, en annan medarbetare på Carlton och Trenemans tsunamiforskning som arbetar med Distel vid Northeastern University.

det finns vissa bevis för att detta börjar inträffa. Utanför den svenska kusten har forskare funnit bevis för att Teredo navalis larver aktivt invaderar nedsänkta träpaneler 26 dagar senare i fallet i genomsnitt än de var på 1970-talet, en trend som korrelerar starkt med högre havsytemperaturer.

sådana förändringar kan på samma sätt öka potentiellt mer destruktiva tropiska arter som hitchhike till nya platser i barlastvatten och på andra sätt. År 2010 kallades Shipway till Uluburun III, en kopia av ett 3300 år gammalt skeppsbrott som upptäcktes utanför Turkiets kust, som innehöll handelsvaror från sju olika kulturer, inklusive koboltblå göt av glas och en elfenben och guld scarab emblazoned med cartouche of Nefertiti. Det nya fartyget hade tappats till havsbotten 2006 för dykande turister. Mindre än två år in, det var synligt infekterat med skeppsmaskar och gribbles, och när Shipway dök till vraket, han kunde bryta av bitar med händerna. ”När jag kom tillbaka den andra sommaren”, säger Shipway, ” var det bokstavligen bara masten kvar, omgiven av högar och högar av kalkhaltiga rör.”

den främsta skyldige, Shipway upptäckte, var Teredothyra dominicensis-en skeppsmask Art upptäcktes i Dominica och tidigare trott att leva uteslutande i Mexikanska golfen och Karibiska havet. Varelserna angrep snabbt träpanelerna Shipway hade planterat på vrakplatsen i Medelhavet, vilket tyder på att de var väl etablerade där också. Kombinerat med dokumenterade ökningar i lokal havstemperatur och salthalt, detta bådar inte gott för Medelhavsstäder som Venedig, Italien, som fortfarande har massor av trä pålverk och andra strukturer i vattnet, och massor av problem med den inhemska shipworm och gribble arter. Redan ”rapporteras underhållsfrekvensen vara högre”, säger Davide Tagliapietra, biolog vid Institute of Marine Science i Venedig, men det är svårt att ta bort de exakta orsakerna.

Luisa Borges, en portugisisk gribble-och shipworm-forskare baserad i Tyskland som arbetar nära Treneman och Shipway på tsunami-skräpet, har också dokumenterat intervallskift. Hennes undersökningar av europeiska vatten visade att en art som kallas Lyrodus pedicillatus har blivit dominerande i vissa områden där historiska data tyder på att det hade inträffat endast glest, delvis förskjuta den gamla gissel Teredo navalis i Portugals Tagus mynning och så långt norrut som Engelska kanalen. Ökningar i salthalt och temperatur, i kombination med en skillnad i Avelsstrategi, gav sannolikt nykomlingen en fördel—även om Borges, som Tagliapietra, är noga med att notera att mer forskning behövs för att bekräfta en trend. Det skulle vara värt att ta reda på, med tanke på att Storbritannien, Skandinavien och Tyskland fortfarande har mycket trä marin infrastruktur, säger Borges. I en varmare, saltare framtid, ” vad vi inte vill är att skeppsmaskar ska göra något som de gjorde i 18th century i Nederländerna.”

**********

för alla skador shipworms har orsakat genom tiderna, många av de biologer som studerar och fira wily mollusks verkar angelägna om att ha en annan konversation om deras relevans för civilisationen. När allt kommer omkring blir kaviteterna skeppsmaskar hem och gömställen för varelser som krabbor, bläckfiskar och polychaetes. Och med så mycket kustinfrastruktur nu befäst, vår relation med skeppsmaskar kan också vara en anslutning istället för krig. Utöver det enkla underet att något av deras slag existerar alls, finns det faktum att människor fortfarande äter skeppsmaskar i Sydostasien, Australien, Brasilien och andra länder.

Distel och Shipway tror shipworms enzymer kan erbjuda genombrott för att skapa biobränslen från träavfall, och andra studerar antibiotika som hjälper shipworms att behålla endast vissa bakterier i sina gölar, vilket kan erbjuda behandlingar för mänskliga sjukdomar. Ändå förstör människor snabbt de tropiska och subtropiska livsmiljöerna där molluskerna ursprungligen utvecklades och fortfarande trivs—mangrove swamps som också är viktiga kolsänkor som kan hjälpa till att mildra effekterna av global uppvärmning. Och dammar och utveckling vid vattnet har sannolikt minskat mängden naturligt träigt skräp som tvättar i havet, vilket förändrar tillgänglig livsmiljö inte bara för skeppsmaskar, men också för en hel serie arter.

”när skeppsmaskar äter sitt trä förstör de också sitt hem”, observerar Nancy Treneman när vi pausar för kaffe på hennes soliga kontor. ”De dödar i huvudsak sig själva. Det är typ av en stor mikrokosmos av vår egen situation som människor. Här är vi på en planet, äter oss ur hus och hem.”Men det finns en viktig skillnad: skeppsmaskar släpper helt enkelt en överväldigande horde av larver—små fartyg som kommer att bära sitt DNA till nya trävärldar där de kan göra allt igen.

Relaterade berättelser från Hakai Magazine:

• det finns liv på ett dött korallrev
• ” Spökskogar ” är överraskande ett tecken på motståndskraft
• Säkerhetsskadorna för Yankee valfångst