Эта статья за кулисами была предоставлена LiveScience в партнерстве с Национальным научным фондом.
Поскольку она появляется каждый четвертый день, я знала, что она появится сегодня. Я встал с постели по звуку моего надежного будильника Винни-Пуха, соскользнул в гидрокостюм, схватил подводный фонарик и наткнулся на кухню в Научно-исследовательском институте Беллэрс на Барбадосе, чтобы выпить кофе, гордый тем, что проснулся еще до петухи объявили о наступлении рассвета.
Я пристально следил за своими часами, потому что время первого света меняется каждый день, и если бы я прибыл в воду хотя бы на одну секунду позже, я бы скучал по ней.
Утреннее свидание
Как обычно, мое прибытие на пляж совпало с приливом ночных пляжных вечеринок; рассвет переходит слишком поздно для ночных прихожан и слишком рано для большинства других - но как раз для нее и меня. Я отплыл вдоль рифа с выключенным фонариком, наслаждаясь видом ярко-зеленых биолюминесцентных планктонных вечеринок и патрулями охоты на кальмаров и белок.
Поскольку я побывал в этом месте во время стольких переходов от ночи к рассвету, я легко нашел ее дом: участок рифа размером с шар для прыжка в середине баскетбольной площадки. Но она была вне поля зрения - вероятно, все еще спит в одной из пещер своей территории.
Но через несколько минут после моего прибытия первый намек на восход пролил достаточно света, чтобы я мог различить ее форму, когда она появилась. Несмотря на то, что ее жилище было щедро покрыто восхитительными газонными водорослями, она пропустила завтрак и быстро и осторожно направилась вдоль рифа к дому своей подруги. Когда она прибыла туда, ее приятель поприветствовал ее серией провалов и других маневров. Затем она начала откладывать яйца в гнездо, которое он уже приготовил для нее.
Пара желтохвостых красоток нерестилась. Эта пара типична для карибских красоток, порождается на рассвете. И, как и все бесстыдники, пара появилась на территории мужчины.
Дилемма девицы
Чтобы появиться на территории мужчины, самка-самка должна покинуть свою территорию. Но, в отличие от человека, женщина-самка не может предотвратить вторжение в дом, закрыв за собой дверь или полагаясь на соседей, которые следят за ее домом во время ее отсутствия.
Скорее всего, когда самка-самка отсутствует, ее территория полностью не защищена и уязвима для вторжений других рыб, включая соседей, которые могут разыскивать ее для захвата и красть ее пищу. Следовательно, чем дольше женщина уходит, тем больше она рискует потерять «дом».
Поэтому было бы логично предположить, что самка-самка свела бы к минимуму время нереста. Но на Барбадосе я заметил обратное: самки-самки часто прерывали свою нерестовую деятельность, посещая очистные станции возле территорий своих партнеров.
Станция очистки - это место на рифе, где обитают чистящие организмы, такие как бычки и креветки, которые удаляют другие организмы из тел рыб. Рыбы знают расположение этих станций и, по-видимому, посещают их, чтобы очистить свое тело от организмов, которые каким-то образом их раздражают, подобно тому, как клещи или блохи раздражают людей.
Нерестовая остановка на станции очистки продлевает отсутствие самокрылых на ее собственной территории и тем самым повышает их уязвимость к вторжениям. Итак, как в мире женщины-самки решают эту дилемму и минимизируют риск потери своих территорий во время нереста?
D.L. Крамер из Университета Макгилла и я в конечном итоге ответили на этот вопрос, но в процессе я обнаружил новые вопросы, которые, дразня меня, также требовали ответов.
Например, в дополнение к указанию на то, что самка-самка посещает уборочные станции по утрам, когда они нерестятся, мои наблюдения за самками-красавицами на Барбадосе также указывают на то, что они посещают уборочные станции (возле своих собственных территорий) во время нерестового утра. Интересно, что заставляет самку-красотку проводить так много времени утром на уборочных станциях?
Чтобы ответить на этот вопрос, я должен был определить, какие организмы удаляются из водоворота на станциях очистки. Мои усилия привели меня к некоторым щедрым коллегам - в том числе Джорджу Бенцу, Александре Груттер, Изабель Коти и Нико Смиту - которые познакомили меня с удивительным миром изоподов гнатиидов.
Паразиты: биологические чемпионы
Гнатоподобные изоподы являются паразитами. Паразит - это организм, который живет в организме хозяина или внутри него, не убивая его, и зависит от его хозяина в том, что касается выживания.
Несмотря на негативное значение слова паразит, паразиты наслаждаются самым успешным образом жизни в мире! Фактически, паразиты составляют большинство жителей коралловых рифов, которые являются самыми разнообразными экосистемами в мире. Чтобы по-настоящему понять коралловые рифы и то, как на них повлияют изменения окружающей среды, мы должны понять их паразитов.
Gnathiids - особенно необычные паразиты, потому что они питаются только как личинки, и единственное, что едят gnathiid - это кровь. Удивительно, но взрослые гнатииды вообще не питаются. Но с точки зрения моих исследований, самая важная вещь о гнатиидах заключается в том, что они служат основной пищей для более чистой рыбы.
Трехсторонние отношения
Из-за зависимости чистой рыбы от гнатиидов я знал, что мне нужно больше узнать о гнатиидах, чтобы лучше понять связь между чистой рыбой и рыбой.
Я изучал гнатиидов, размещая группу рыб на участке рифа в маленьких рыбных гостиницах (клетках), и измеряя их нагрузку гнатиид каждые два часа в течение 24-часового цикла. Мои результаты показали, что рыба несла самые тяжелые гнитиидные нагрузки ночью и на рассвете.
Эти результаты свидетельствуют о том, что, когда утренние самцы просыпаются утром, они, вероятно, испытывают относительно тяжелую нагрузку гнатиидов. Утреннее раздражение от этих нагрузок, вероятно, сводит зараженную красавицу к станциям уборки, где более чистая рыба - жаждущая насладиться любимой едой - уменьшает свою гниатиозную нагрузку. Так что для самокрылки утреннее посещение чистящей рыбы, вероятно, похоже на утренний душ.
Невинный паразит или переносчик болезней?
Эти результаты показывают, что гнатииды оказывают значительное влияние на повседневную деятельность рифовых рыб и, следовательно, являются основными игроками в экологии рифов.
Но гнатииды также потенциально важны по другим причинам. Например, их наземными аналогами являются клещи и комары, которые передают микроорганизмы, вызывающие болезнь Лайма и малярию. Точно так же, гнитииды в Австралии, Южной Африке и Европе, по-видимому, передают различных переносимых кровью паразитов.
Поэтому, разгадав тайну утренних чисток самолюбия и все еще очарованный гнатиидом, я перешел к новому вопросу: переносят ли болезни гнатииды Карибского моря? Как вы можете себе представить, сотни исследователей в настоящее время изучают биологию клещей и комаров, но лишь немногие изучают биологию гнатиидов. Итак, ответ ... WDK (мы не знаем).
Несмотря на то, что океаны занимают большую часть планеты, ученые знают гораздо меньше о факторах окружающей среды, которые вызывают передачу болезней в океанах, чем на суше. Чтобы расширить наши знания по этой важной теме, Национальный научный фонд щедро поддержал усилия моей команды, направленные на то, чтобы понять связь между изменениями в окружающей среде рифов Карибского бассейна и распространением паразитов, переносимых с кровью, гнатамидами.
Карибская охота за сокровищами
Когда моя исследовательская группа и я начали изучать гнатиидов, мы знали, что карибские гнатииды заражают многие виды рыб. Но мы не знали, заражены ли все или даже какие-либо рыбы, зараженные гнатиидом, в Карибском море паразитами крови, вызывающими заболевания. Если бы наше исследование показало, что эта рыба, зараженная гнатиидом, не содержала паразитов крови, это помогло бы реабилитировать гнатиидов как распространителей болезней. Но если бы, с другой стороны, наше исследование показало, что некоторые или все эти зараженные гнацидами рыбы переносили паразитов крови, это бы указывало на то, что гнитииды могут распространять болезни.
Таким образом, первый шаг нашего исследования состоял в том, чтобы определить, переносят ли зараженные гнатиидом рыбы в Карибском море паразитов крови. Эта часть исследования была осложнена тем фактом, что паразиты крови, как известно, неоднородны. То есть одно место может объединяться с паразитами крови, в то время как другое место может быть полностью или почти полностью лишено паразитов крови.
Это означало, что для охвата всех наших баз мы должны были отобрать рыбу из разных мест. Мы были на карибской охоте за сокровищами! В общей сложности мы собрали более 1500 рыб различных видов с пяти островов Карибского бассейна.
Поскольку паразиты, которых мы искали, находятся в… вы догадались… крови, нам пришлось обезболить каждую рыбу (не убивая ее), взять немного крови из нее и сохранить собранную кровь на слайде. Затем мы отправили наши образцы моим сотрудникам, Нико Смиту в Южную Африку и Анжеле Дэвис в Великобритании - оба из них имеют многолетний опыт поиска паразитов крови в рыбе, что является сложной задачей.
Принимая это на улицах
Мои трудолюбивые коллеги исследовали сотни срезов крови у карибских рыб, не обнаружив никаких кровяных паразитов. Я задавался вопросом, брали ли мы образцы неправильных видов рыб или не те места?
Я собирался отправиться на сеанс «Море и учись» на Сабу - нетронутый остров Карибского бассейна. Как ученый, я ценю важность обмена наукой и исследованиями с не-учеными, поэтому я участвую в программе «Море и учить», которая регулярно доставляет ученых на остров, чтобы проводить презентации для сообщества, проводить семинары с местными студентами K-12 и привлекать к исследованиям не-ученых.
Незадолго до моего отъезда я получил электронное письмо от Нико с просьбой изменить игру. В электронном письме Нико говорилось: «Ура! - один из наших слайдов дал положительный результат на паразитов крови. Так кто же был счастливчиком? Вы догадались ... черт возьми. Также в электронном письме Нико были фотографии, которыми я мог поделиться с Sea и Learn. Stoked!
Наука может взять вас на дикую горку, с захватывающими сюрпризами и неопределенностью почти на каждом шагу.
Охота за сокровищами продолжается
От Сабы, я высоко поднял его до близлежащего Сен-Мартена, где проживает особенно большое количество самокрылых. В настоящее время я являюсь председателем превосходной экологической организации в Сан-Мартене под названием «Защита окружающей среды в Карибском бассейне», которая помогла мне организовать работу с Тадзио Бервоцем из Фонда природы Сен-Мартена по сбору образцов крови у самокрылых.
Моя исследовательская группа и я до сих пор собираем и анализируем образцы крови у самокрылых из нескольких островов Карибского бассейна, чтобы:
- Определите, получают ли зараженные паразитами самки от паразитов от гнатиидов
- Выявить влияние инфекций паразитов крови на рыбу
- Определить распространенность паразитов крови среди карибских самок
Наши последние результаты показывают, что красотка из Сен-Мартена и Саба заражена паразитами крови. Мы надеемся, что дополнительная выборка поможет нам определить, кто распространяет эти паразиты.
Кроме того, моя исследовательская группа и я собираем и анализируем образцы крови из различных видов карибских рыб, помимо самокрылых. При этом мы обнаружили много новых видов паразитов крови, которые еще не были научно описаны и названы. Больше грязи для будущих исследований!
Больше LiveScience статей об исследованиях Пола Сиккеля.
редактор'Примечание: Исследователи, изображенные в статьях «За кулисами», были поддержаны Национальный фонд наукиФедеральное агентство отвечает за финансирование фундаментальных исследований и образования во всех областях науки и техники. Любые мнения, выводы и выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда. Увидеть За кулисами архив.
