Tento článok Za scénami bol poskytnutý LiveScience v spolupráci s Národnou vedeckou nadáciou.
Pretože „ona“ sa rodí každý štvrtý deň, vedela som, že sa dnes bude trieť. Vyvalil som sa z postele vo zvonkohrych môjho spoľahlivého budíka Winnie the Pooh, vkĺzol som do neoprenu, chytil som podvodnú baterku a narazil som do kuchyne vo výskumnom ústave Bellairs v Barbadose, aby som si pripravil kávu, hrdý na to, že som hore hore ešte pred Kohouti oznámili začiatok úsvitu.
Pozorne som sledoval hodinky, pretože čas prvého svetla sa každý deň mení, a keby som prišiel do vody aj o sekundu neskôr, chýbal by som jej.
Ranná skúška
Ako obvykle, môj príchod na pláž sa časovo zhodoval s odlivom neskorých nočných večierkov na pláži; úsvit prestávky príliš neskoro na nočných vojakov a príliš skoro na väčšinu ostatných - ale práve pre ňu a pre mňa. Vypol som baterku pozdĺž útesu a užíval som si pohľad na jasne zelené bioluminiscenčné planktónové večierky a hliadky loveckej chobotnice a veveričky.
Pretože som navštívil toto miesto počas toľkých prechodov zo dňa na úsvit, ľahko som našiel svoj domov: časť útesu o veľkosti kruhu skákacieho lopty uprostred basketbalového ihriska. Bola však z dohľadu - pravdepodobne stále spala v jednej z jaskýň svojho územia.
Ale pár minút po mojom príchode, prvý náznak východu slnka vrhol dosť svetla, aby som rozoznal jej tvar, keď sa objavila. Aj keď jej príbytok bol veľkoryso pokrytý lahodnými trávnikovými riasami, preskočila raňajky a rýchlo a opatrne sa vydala pozdĺž útesu k domovu svojho kamaráta. Keď tam prišla, jej kamarát ju privítal sériami poklesov a iných manévrov. Potom začala ukladať vajíčka na hniezdo, ktoré pre ňu už pripravil.
Dvojica žltých bezbožných sa plodila. Tento pár, typický pre karibské morské duše, sa za úsvitu plodil. A ako všetci bezbožní, pár sa splodil na mužskom území.
Damselova dilema
Aby sa mohla samica plodiť na území samca, musí opustiť svoje vlastné územie. Na rozdiel od človeka však žena bez domova nemôže zabrániť domácim inváziám zamknutím dverí za sebou alebo spoliehaním sa na susedov, aby ju sledovali počas jej neprítomnosti.
Skôr, zatiaľ čo samičí samičí samice sú preč, jej územie je úplne neohrozené a náchylné k nájazdom iných rýb vrátane susedov, ktoré ho môžu hľadať na prevzatie a ukradnúť jej jedlo. Preto čím dlhšie je žena preč, tým viac riskuje, že stratí „dom“.
Mohlo by byť preto logické predpokladať, že samičie samice by minimalizovali čas ich trenia. Ale na Barbadose som si všimol opak: Ženy samohybné často prerušovali svoje činnosti neresenia, aby navštívili čistiace stanice v blízkosti územia svojich partnerov.
Čistiaca stanica je miesto útesu, v ktorom sa nachádzajú čistiace organizmy, ako sú škriatkovia a krevety, ktoré odstraňujú z organizmov rýb iné organizmy. Ryby poznajú umiestnenie týchto staníc a pravdepodobne ich navštevujú, aby vyčistili svoje organizmy od organizmov, ktoré ich nejakým spôsobom dráždia, podobne ako u ľudí, ktorí kliešte alebo blchy dráždia.
Zastavenie neresenia v čistiacej stanici predlžuje neprítomnosť bezbožných na jej vlastnom území, a tým zvyšuje jeho zraniteľnosť voči invázii. Ako teda na svete vyriešia samice samice túto dilemu a minimalizujú riziko straty svojich území počas trenia?
D. L. Kramer z McGill University a ja sme nakoniec na túto otázku odpovedali, ale v tomto procese som objavil nové otázky, ktoré mi, ako sa posmievali, tiež prosili o odpovede.
Napríklad okrem toho, že ženské bezbožné navštevujú ráno čistiace stanice, keď sa rodia, moje pozorovania bezbožných na Barbadose tiež naznačujú, že navštevujú čistiace stanice (blízko ich vlastných území) počas nedotkajúcich sa ráno. Zaujímalo by ma, čo núti ženy bezbožných tráviť toľko času ráno v čistiacich staniciach?
Aby som mohol odpovedať na túto otázku, musel som zistiť, aké organizmy sú odstránené z bezbožných v čistiacich staniciach. Moje úsilie v tomto smere ma viedlo k niektorým veľkorysým kolegom - vrátane Georga Benza, Alexandry Grutterovej, Isabelle Côtéand Nico Smitovej - ktorí ma predstavili úžasnému svetu gnathiidných izopódov.
Paraziti: biologickí majstri
Gnathiidné izopódy sú paraziti. Parazit je organizmus, ktorý žije na hostiteľskom organizme alebo vo vnútri hostiteľského organizmu bez toho, aby ho zabil a na prežití závisí od svojho hostiteľa.
Napriek negatívnemu významu slova parazit si paraziti užívajú najúspešnejší životný štýl na svete! Paraziti vlastne tvoria väčšinu obyvateľov koralových útesov, ktoré sú najrozmanitejšími ekosystémami na svete. Aby sme skutočne porozumeli koralovým útesom a ako ich ovplyvnia zmeny životného prostredia, musíme pochopiť ich parazity.
Gnathiids sú obzvlášť nezvyčajní paraziti, pretože sa živia iba larvami a jedinou larvou gnathiid je krv. Je úžasné, že dospelé gnathiidy sa vôbec nekonzumujú. Čo sa týka môjho výskumu, najdôležitejšou vecou pre gnathiidy je to, že slúžia ako primárne jedlo pre čistejšie ryby.
Trojsmerný vzťah
Vzhľadom na závislosť čistejších rýb od gnathiidov som vedel, že sa musím dozvedieť viac o gnathiidoch, aby som lepšie porozumel vzťahu medzi čistejšími rybami a bezbožnými.
Študoval som gnathiidy umiestnením skupiny rýb na časť útesu v malých rybárskych hoteloch (klietkach) a meraním ich množstva gnathiidov každé dve hodiny v priebehu 24 hodín. Moje výsledky ukázali, že ryby niesli najťažšie gnathiidové záťaže v noci a za úsvitu.
Tieto výsledky naznačujú, že keď sa bezbožní ráno prebudia, pravdepodobne majú relatívne veľké množstvo gnathiidov. Ranné podráždenie z týchto dávok pravdepodobne privádza zamorených škodcov do čistiacich staníc, kde čistejšie ryby, ktoré sa hodia na svoje obľúbené jedlo, znižujú svoje gnathiidové dávky. A tak, bezmocný, ranná návšteva čistiacej ryby sa asi cíti ako ranná sprcha.
Nevinný parazit alebo nosič chorôb?
Tieto výsledky naznačujú, že gnathiidy majú významný vplyv na každodenné činnosti útesových rýb, a preto sú hlavnými aktérmi v ekológii útesov.
Ale gnathiidy sú tiež potenciálne dôležité z iných dôvodov. Napríklad ich pozemnými partnermi sú kliešte a komáre, ktoré prenášajú mikroorganizmy, ktoré spôsobujú Lymeho chorobu a maláriu. Podobne sa zdá, že gnathiidy v Austrálii, Južnej Afrike a Európe prenášajú rôzne krvou parazity.
Takže po vyriešení záhadného ranného očistenia bezbožných a stále fascinovaného gnathiidmi som sa presunul k novej otázke: Prenášajú gnathiidy z Karibiku choroby? Ako si viete predstaviť, stovky vedcov v súčasnosti študujú biológiu kliešťov a komárov, ale iba hrstka študuje biológiu gnathiidov. Takže odpoveď znie ... WDK (nevieme).
Aj keď oceány zaberajú väčšinu planéty, vedci vedia oveľa menej o environmentálnych faktoroch, ktoré spôsobujú prenos chorôb v oceánoch, ako na súši. Aby sme si rozšírili vedomosti o tejto dôležitej téme, Národná vedecká nadácia štedro podporila úsilie môjho tímu pochopiť súvislosti medzi zmenami v prostredí karibských útesov a šírením krvavých parazitov gnathiidmi.
Karibský hon na poklady
Keď sme s výskumným tímom začali študovať gnathiidy, vedeli sme, že karibské gnathiidy zamorujú veľa druhov rýb. Nevedeli sme však, či sú všetky alebo dokonca akékoľvek ryby napadnuté gnathiidmi v Karibiku infikované krvnými parazitmi, ktoré spôsobujú choroby. Ak by naša štúdia odhalila, že tieto ryby napadnuté gnathiidmi neobsahujú krvné parazity, pomohlo by to zbaviť gnathiidov ako šíriteľov chorôb. Ak by však naša štúdia na druhej strane odhalila, že niektoré alebo všetky tieto ryby napadnuté gnathiidmi niesli krvné parazity, znamenalo by to gnathiidy ako možných šíriteľov chorôb.
Prvým krokom našej štúdie bolo zistiť, či ryby napadnuté gnathiidmi v Karibiku nesú krvné parazity. Táto časť štúdie bola skomplikovaná skutočnosťou, že krvné parazity sú notoricky známe. To znamená, že jedno miesto môže byť v spojení s krvnými parazitmi, zatiaľ čo iné miesto môže byť úplne alebo takmer bez parazitov krvi.
To znamenalo, že na pokrytie všetkých našich základní sme museli vzorkovať ryby z rôznych miest. Boli sme na karibskej honbe za pokladmi! Z piatich karibských ostrovov sme zhromaždili viac ako 1 500 rýb rôznych druhov.
Pretože sme parazity, ktorých sme hľadali, zdržiavali v ... uhádli ste ... krv, museli sme anestetizovať každú rybu (bez toho, aby ju zabili), odobrať z nej trochu krvi a zachovať zozbieranú krv na sklíčku. Potom sme poslali svoje vzorky svojim spolupracovníkom, Nico Smit v Južnej Afrike a Angela Davies v Spojenom kráľovstve - obaja z ktorých majú dlhoročné skúsenosti s hľadaním krvných parazitov v rybách, čo je zložitá úloha.
Vezmeme ju na ulicu
Moji pracovití kolegovia skúmali stovky diapozitívov krvi z karibských rýb bez toho, aby odhalili krvné parazity. Zaujímalo by ma, či sme odobrali vzorky nesprávnych druhov rýb alebo či sme odobrali vzorky nesprávnych miest?
Chcel som odísť na sedenie na mori a učiť sa v Saba - nedotknutom karibskom ostrove. Ako vedec oceňujem dôležitosť zdieľania vedy a výskumu s nevedcami, a tak prispievam do programu More a Learn, ktorý pravidelne privádza vedcov na ostrov, aby prezentoval komunitu, organizoval workshopy s miestnymi študentmi K-12 a zapojiť vedcov do výskumu.
Tesne pred mojím odchodom som od Nico dostal e-mail na zmenu hry. Nico to povedal, e-mail - Hurá! - jeden z našich preparátov bol pozitívny na krvné parazity. Kto boli teda šťastní infikovaní? Uhádli ste to ... škaredé. V Nicolovom e-maile boli tiež fotografie, ktoré som mohol zdieľať s Sea and Learn. Nadšený!
Veda vás dovedie na divokú jazdu na horských dráhach, s napínavými prekvapeniami a neistotou takmer v každej zákrute.
Lov pokladu pokračuje
Od Saby som ju prenasledoval do neďalekej St. Maarten, ktorá má zvlášť veľkú populáciu bezbožných. V súčasnosti som predsedom vynikajúcej environmentálnej organizácie so sídlom v St. Maarten s názvom Ochrana životného prostredia v Karibiku, ktorá mi pomohla zariadiť, aby som spolupracoval s Tadziom Bervoetsom z Nadácie St Maarten Nature Foundation na odbere vzoriek krvi od samých seba.
S mojím výskumným tímom stále zbierame a analyzujeme vzorky krvi z bezbožných z niekoľkých karibských ostrovov s cieľom:
- Určite, či paraziti infikovaní bezbožnými berú svoje parazity z gnathiidov
- Identifikujte účinky infekcie krvných parazitov na ryby
- Stanovte prevalenciu krvných parazitov medzi karibskými jedincami
Naše najnovšie výsledky ukazujú, že bezohľadní zo St. Maarten a Saba sú infikovaní krvnými parazitmi. Dúfame, že ďalšie vzorkovanie nám pomôže určiť, kto šíri tieto parazity.
Okrem toho sme spolu s mojím výskumným tímom zbierali a analyzovali vzorky krvi z rôznych druhov karibských rýb okrem škvrnitosti. Pri tom sme objavili mnoho nových druhov krvných parazitov, ktoré ešte neboli vedecky opísané a pomenované. Viac úsmevu pre budúci výskum!
Viac článkov LiveScience o výskume Paula Sikkela.
Editor's Poznámka: Vedci uvedení v článkoch v zákulisí boli podporovaní Národná vedecká nadácia, federálna agentúra poverená financovaním základného výskumu a vzdelávania vo všetkých oblastiach vedy a techniky. Všetky názory, nálezy a závery alebo odporúčania vyjadrené v tomto materiáli sú názormi autora a nemusia nevyhnutne odrážať názory Národnej vedeckej nadácie. Pozri Za archívom scén.
