考虑到化学
地球大气中的二氧化碳含量已经正式达到历史最高水平，而且没有任何放缓的迹象。JCU的博士生乔迪·托马斯说，这可能会给海洋中一些最小的头足类动物带来麻烦。
排放到大气中的多余二氧化碳约有四分之一被海洋吸收。在这个过程中，发生了一系列的化学反应，水变得更酸。这对我们一些最敏感的海洋物种来说是个问题，因为海洋酸化会影响自己的能力吗制作外壳和骨架甚至是他们的能力发现并避免捕食者．
乔迪将她的两大爱好——动物学和神经科学——结合起来，研究海洋化学的变化如何影响双色调侏儒乌贼的神经系统。Idiosepius pygmaeus)．双色调的侏儒乌贼是一种头足类动物，其最大的外套长度为两厘米，其特征是体积小和寿命短。
“此前的研究表明，高浓度的二氧化碳会导致鱿鱼的行为发生变化。我的研究着眼于神经系统中的机制，这些机制导致了在二氧化碳水平增加时行为的改变，”乔迪说。
“对我来说，这项研究是我的两个学科的完美交叉。它允许我使用一系列的技术，从动手实验和分子实验室工作到基于计算机的生物信息学和随后的统计分析。”
通向多动症的高速公路
尽管有新的和正在进行的减排努力，气候模型预测，在本世纪的剩余时间里，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。
在她的研究中，乔迪把鱿鱼放在有当前二氧化碳水平的海水中，以及预测未来的海水中。
“我把乌贼放在不同的二氧化碳水平下7天，我监测了在更高的二氧化碳水平下发生的任何行为变化。7天是一个相对较短的时间，但之前的研究表明，在接触二氧化碳后，至少5天内就会发生行为变化。”
“而且，这种两种色调的侏儒乌贼的寿命约为90天，所以7天是它们生命中相当大的一部分。”
乔迪发现，暴露在高浓度的二氧化碳中会导致鱿鱼的行为发生变化，即它们变得越来越活跃。
“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。所有这些都表明，在更高水平的二氧化碳中会增加，”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之间的互动方式。
“我把鱿鱼放在一个水箱里，水箱的一整面墙都有一面镜子，这样它们就能看到自己的镜像。但他们不认识自己;它们看到的镜像就像是另一只乌贼，”她说。“我分析了鱿鱼与镜子的相互作用，发现二氧化碳水平较高时，鱿鱼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，它们就会对镜子表现出更强的攻击性，会花更长的时间接近和接触镜子。
乔迪说:“在发现活跃度和攻击性增加后，我假设神经系统中的一种特定受体参与了这些行为变化的产生。”
为了解释受体在行为结果中的作用，乔迪将神经系统比作高速公路。
“神经系统是由被称为神经元的脑细胞组成的，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。这些感受器的作用就像繁忙十字路口的红绿灯，只不过感受器不是控制车辆通过十字路口，而是控制神经元(或脑细胞)之间电信号的移动。”
“我所关注的受体是一种抑制性受体，它类似于十字路口的红灯。你可以想象，在繁忙的十字路口有红灯对控制交通流量是非常重要的。所以，这些抑制性受体对控制电信号流非常重要。”
为了发现是否这些受体是行为变化的基础，乔迪将她的研究更进一步，开始了一项药理学研究，她使用药理学药物来靶向乌贼神经系统中那些特定的抑制受体。
她说:“我把鱿鱼放在同样的条件下——现在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。”
“这些药物特别作用于那些‘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。”
乔迪描述了高浓度的二氧化碳是如何导致鱿鱼的“红光”受体变暗，完全停止工作，甚至完全切换功能的。
“有些人从红灯变成了绿灯，从抑制性变成了兴奋性。你可以想象，这将使交叉路口的车辆陷入混乱。这就是我在乌贼身上所做的假设:这种受体功能的变化导致了在更高的二氧化碳水平下的行为变化，”乔迪说。
将鱿鱼生存?
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，有必要把实验带出实验室，带到野外。
乔迪说:“我们需要确切地了解这些行为变化将如何转化为自然环境。”“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，它们可能会使用更多的能量，留下更少的能量来做其他重要的事情，比如繁殖。”
这种两种色调的侏儒乌贼还依靠自己的隐蔽性和改变颜色的能力来躲避捕食者。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，就更容易被捕食者看到，”乔迪说。
头足类动物是许多海洋生态系统的关键组成部分，而鱿鱼通常被认为是一个关键物种，因为它们既是捕食者又是猎物。双色侏儒乌贼数量的变化可能会产生广泛的后果，影响主要的海洋食物网和整个生态系统。
乔迪说:“生态系统是相互联系的，因此，哪怕是干扰一个很小的元素，都会产生普遍的影响。”“这只双色侏儒乌贼位于食物网的中央。它们以许多不同的动物为食，比如小鱼和甲壳类动物，而像鱼和鲨鱼这样的大型动物则以乌贼为食。如果这些行为变化发生在高二氧化碳水平下，乌贼所处的位置将影响许多不同的动物，这些影响将串联整个生态系统。”
但也不全是坏消息。正如我们过去所看到的，许多物种都能适应自然环境的变化。由于两种肤色的侏儒乌贼寿命较短，它们可能能够适应和生存在日益酸化的海洋环境中。
“确定导致这种活动增加的机制将有助于我们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高二氧化碳影响的动物和不受高二氧化碳影响的动物之间存在如此多的差异，”乔迪说。
“最终，这项研究将帮助我们预测动物在未来将如何生存，以及为我们的海洋的长期可持续性制定保护策略。”