Podwodny film pokazuje, jak Sea Creature używa Nets of Snot do jedzenia

Wszystkie zwierzęta muszą jeść, aby przeżyć. Jeśli wcześniej słyszałeś termin „pasący się”, może to przywodzić na myśl znajome zwierzęta gospodarskie, takie jak krowy lub chrupanie owiec na pastwiskach. Ale ocean ma swój własny zestaw pastwisk, z bardzo różnymi - nawet dziwacznymi - formami ciała i technikami karmienia. Zamiast zębów jedna grupa tych bezkręgowców wykorzystuje arkusze śluzu, aby spożywać ogromne ilości drobnych, podobnych do roślin cząstek. W naszym artykule moi koledzy i ja proponujemy nową kategoryzację dla tej przeoczonej grupy: „pasożyty z siatką śluzową”, w uznaniu ich niezwykłej strategii karmienia.

W przeciwieństwie do śluzu w naszych nosach, który wydaje się bezpostaciowy i blask, śluzowe arkusze tych oceanicznych pasożytów można ułożyć w ozdobne oczka i siatki. Te błony śluzowe mogą funkcjonować jak filtr, aby usidlić jedzenie tak małe jak bakterie. Sami pasożyci są mamutami w porównaniu: do 10 000 razy większymi niż ich jedzenie. Gdyby ludzie jedli tak małe jedzenie, zbieralibyście sól i cukier z talerza.

Zobacz także: Odkrycie zwierzęcia z zanikaniem Odbyt kończy 160-letnią grę w chowanego

Biolodzy morscy, tacy jak ja, uważali, że wypas śluzu jest „strategią żywieniową” - pomysł polegał na tym, że ci faceci po prostu dali sobie radę z tym, co złapała śluzówka. Jednak najnowsze osiągnięcia technologiczne pomagają nam zrozumieć, że śluzowce mogą być wybrednymi zjadaczami. A to, co konsumują - lub nie - wpływa na sieci pokarmowe oceanów.

Jak działa wypasanie śluzu i siatki?

Do pasożytów śluzowatych należą salps, pirozomy, doliolidy, pteropody i wyrostki robaczkowe. Zazwyczaj mają one długość centymetrów, z grubsza rozciąga się rozmiar paznokcia do rozmiaru dłoni. Niektóre tworzą kolonie złożone z wielu osobników w długich łańcuchach, które mogą być znacznie dłuższe. Te stworzenia są duże i wodniste w porównaniu z ich twardymi odpowiednikami planktonowymi. Gdybyś na nie nadepnął, zgniótłby, a nie pękł. Przeważnie zbiornik wodny pozwala im szybko rosnąć.

Śluzowate siatki są swobodnie pływające i pasują do otwartego oceanu. Żyją z dala od brzegu, gdzie jedzenie jest rzadkie i często małe. Drobne dziury i włókna ich śluzowych siatek umożliwiają im wychwytywanie mikroskopijnych cząstek, które następnie połykają, czasem wraz ze śluzem.

W przeciwieństwie do pająków, które obracają swoje sieci do karmienia, te pasożyty mają specjalny organ, zwany endostylem, który wydziela ich śluzową siatkę. W zależności od wypasu siatka śluzowa może znajdować się wewnątrz lub na zewnątrz ciała. Jedna grupa, na przykład, wydziela bąbelek śluzu wystarczająco duży, aby zwierzę mogło żyć w środku jak dom. Inna grupa, nazywana motylami morskimi, wydziela siatki śluzowe, które przyczepiają się do ich stóp w kształcie skrzydeł. Te śluzówki mają rozmiar od cala do ponad sześciu stóp.

Historycznie naukowcy zakładali, że śluzowate pasożyty zjadły wszystko, co przechodziło przez sito śluzowe - podobnie jak sitko w odpływie kuchennego zlewu, łapiąc wszystko, co napływa do niego. Ostatnie badania mojego laboratorium i innych kwestionują to założenie i pokazują że ich karmienie może być wysoce selektywne. Śluz może idealnie wychwytywać pewne cząstki żywności, całkowicie odrzucając inne cząstki na podstawie ich wielkości, kształtu lub właściwości powierzchni.

Na przykład, gdy jest prezentowany z mieszaniną pręcików i kulistych cząstek pokarmu - różnie ukształtowanych, ale poza tym podobnych rozmiarów - jeden gatunek śluzowatego pasożyta preferencyjnie połyka kuliste cząstki.

To trochę tak, jak wybór taterów na frytki: oba są z ziemniaków i mają mniej więcej ten sam rozmiar, ale mają różne kształty. „Wybór” pokarmu dla śluzowców jest pasywny, mający związek z tym, jak odmiennie kształtuje się zdobycz orientująca się w wodzie morskiej i przechwytuje siatkę.

Grazerzy mogą „wybierać” zdobycz, ale zdobycz może też mieć coś do powiedzenia w tej sprawie - biernie lub aktywnie. Na przykład niektóre bakterie mają powierzchnie teflonowe i nie przyklejają się do siatek śluzowych, więc prawie nigdy nie są spożywane. Jak wszystkie różne właściwości zdobyczy mogą wpływać na wypas, do niedawna nie doceniano.

Understudied ale nie nieważne

Oceanografowie interesują się tym, w jaki sposób materiał porusza się w oceanie i jak proces może przebiegać za pośrednictwem organizmów. Śluzowate siatki mogą być przeoczonym elementem cyklu.

Fakt, że nie przechwytują wszystkich ofiar, ma również istotne konsekwencje dla tego, jak węgiel przemieszcza się przez ocean. Po paszy śluzowatych paszy pakują niestrawione cząstki pokarmu w związane z śluzem granulki kału lub inny materiał odlewniczy. Przepakowywanie cząstek zdobyczy lepkim śluzem skupia małą zdobycz w większe agregaty, co powoduje, że szybciej się toną. To ostatecznie przenosi materiał organiczny do głębin oceanu, potencjalnie przechowując go przez lata, a nawet wieki. Na głębokości materiał ten jest niedostępny dla większości organizmów morskich żyjących w pobliżu powierzchni.

Do ostatniej dekady lub dwóch naukowcy nie mieli narzędzi technologicznych do obserwacji tego, co dzieje się z pasożytami śluzowatymi w ich naturalnym środowisku w odpowiednich małych skalach. Ponieważ te organizmy są dość kruche, teraz badacze w moim laboratorium i inni używają nurkowania z akwalungiem lub robotów, aby bezpośrednio obserwować je pod wodą. Te bliskie, staranne obserwacje przy użyciu szybkich kamer i podwodnych mikroskopów lub badania żywieniowe w środowisku naturalnym pokazały nam, jak wybierają pewne cząstki i odrzucają inne.

Dalsze postępy połączą metody podwodne z najnowszymi osiągnięciami w dziedzinie obrazowania i sekwencjonowania genetycznego, aby rzucić światło na rolę podajników siatek śluzowych w kształtowaniu struktury społeczności drobnoustrojów oceanu. Obrazowanie pod wodą pozwala na niezakłócone obserwacje tych wrażliwych stworzeń. Naukowcy mogą obserwować, jak poszczególne cząstki zachowują się na siatce i czy są ostatecznie wychwytywane. Sekwencjonowanie genetyczne stosowane w kontekście badań żywieniowych pomaga naukowcom zidentyfikować i rozróżnić grupy drobnych mikrobów, które często są niewidoczne gołym okiem.

Wiedząc, które cząstki są zużywane, a które nie mówią nam o wpływie śluzowców na sieci pokarmowe oceanów.

Zmiana oceanów, zmiana wpływu

Wybredne jedzenie przez pasożyty z siatką śluzową może mieć poważne konsekwencje dla cykli biogeochemicznych, szczególnie w świetle zmieniających się warunków oceanicznych. Czynniki środowiskowe, takie jak temperatura oceanu, dostępność składników odżywczych oraz rodzaj i ilość zdobyczy mają wpływ, kiedy i gdzie pojawiają się śluzowce, jak długo się trzymają, i ich wpływ na morskie sieci pokarmowe.

Bardziej tropikalne gatunki pirosomów śluzowo-wypasowych (Pyrosoma atlanticum) zapewnia studium przypadku. Typowe w cieplejszych wodach, tak daleko na północ, jak Południowa Kalifornia, zawstydzały naukowców i rybaków, gdy pojawili się u wybrzeży Oregonu w 2014 roku.

Zobacz także: Jak Mary, „Dziewica”, ryba tajemniczo zaszła w ciążę bez płeć

Nikt nie wie, dlaczego pojawiły się pirozomy, ale temperatury oceanu ogrzewały się w tym samym czasie. Podobnie jak inne pastwiska z siatką śluzową, drobny filtr pirosomowy pozwala im paść się na mniejsze cząstki, które są związane z cieplejszą, mniej bogatą w składniki odżywcze wodą powierzchniową - zdobycz zbyt mała, aby większość innych zwierząt mogła ją złapać.Wraz z innymi naukowcami z Zachodniego Wybrzeża moje laboratorium aktywnie pracuje nad zrozumieniem, dlaczego pojawiły się pirozomy, jak mogą wpływać na morski ekosystem i czy będą się utrzymywać.

Grazerzy w oceanie są z natury bardziej trudni do nauki niż ci na lądzie; w dalszym ciągu uczymy się, kim są dzięki temu, co jedzą.

Ten artykuł był współautorem Keatsa Conleya, biologa badawczego Departamentu Rybołówstwa i Przyrody Shoshone-Bannock Tribes. <

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Kelly Sutherland. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.