Riff-Parasiten: Predator oder Sündenbock

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Weil "sie" jeden vierten Tag laicht, wusste ich, dass sie heute erscheinen würde. Ich rollte aus dem Bett auf die Klingel mein zuverlässige Winnie The Pooh Wecker, glitt in meinen Neoprenanzug, packte meine Unterwasser Taschenlampe und stolperte in der Küche am Bellairs Research Institute in Barbados, meinen Kaffee, stolz, wach zu sein, noch bevor die Hähne den Beginn der Morgendämmerung kündigte zu machen.

Ich hielt ein wachsames Auge auf meine Uhr, weil die Zeit des ersten Lichts ändert sich jeden Tag, und wenn ich auch nur eine Sekunde spät im Wasser angekommen, ich sie vermisse würde.

Ein Stelldichein von morgen

Wie üblich, fiel meine Ankunft am Strand mit der Ebbe die late-Night-Beach-Parties; Morgendämmerung bricht für die Nacht Partygänger zu spät und zu früh für die meisten anderen – aber genau das richtige für sie und mich. Ich Schwamm entlang des Riffs mit meiner Taschenlampe aus, genießen Sie den Anblick des hellen grünen Biolumineszenz Plankton Parteien und Patrouillen der Jagd Tintenfisch und Squirrelfish.

Weil ich diesen Standort während so viele Nacht, Dämmerung Übergänge besucht hatte, fand ich einfach ihr Zuhause: ein Teil der Riff etwa so groß wie der Sprungball Kreis in der Mitte einen Basketballplatz. Aber sie war aus den Augen – wahrscheinlich noch schlafend in einer der Höhlen ihr Territorium.

Aber ein paar Minuten nach meiner Ankunft, den ersten Hauch von Sonnenaufgang warf gerade genug Licht für mich, ihre Form zu erkennen, wie sie entstanden. Obwohl ihr Aufenthaltsort großzügig mit köstlichen Rasen Algen überzogen war, sie übersprungen Frühstück und schnell und sorgfältig bahnte sich ihren Weg entlang des Riffs zu Hause ihr mate. Als sie dort ankam, begrüßte sie ihren Partner mit einer Reihe von Dips und andere Manöver. Dann begann sie, ihre Eier in ein Nest, das er bereits für sie vorbereitet hatte.

Ein paar Yellowtail Riffbarsche war laichen. Typisch für karibische Riffbarsche, brachte dieses Paar im Morgengrauen. Und wie alle Riffbarsche, brachte das Paar in das Männchen Gebiet.

Eine Maid Dilemma

Zum Laichen in die männlich-Gebiet, muss eine weibliche Riffbarsche ihr eigenes Gebiet verlassen. Aber im Gegensatz zu einer Person keine weibliche Riffbarsche Home Invasionen verhindern, durch die Tür hinter ihr zu verriegeln oder unter Berufung auf Nachbarn, ihr Haus während ihrer Abwesenheit zu sehen.

Während eine weibliche Riffbarsche Weg ist, ist vielmehr ihr Territorium völlig schutzlosen und anfällig für Invasionen durch andere Fische, einschließlich der Nachbarn, die scout für Übernahmen und ihre Nahrung stehlen können. Deshalb je länger eine Frau verschwunden, desto mehr Risiken sie verlieren "das Haus."

So könnte es logisch anzunehmen, dass weibliche Riffbarsche ihren Laich minimieren würde. Aber in Barbados, bemerkte ich das Gegenteil: weibliche Riffbarsche häufig unterbrach ihren laichen Aktivitäten Putzerstationen in der Nähe von ihren Partnern Gebiete zu besuchen.

Eine Reinigungsstation befindet sich ein Riff, das birgt Reinigung Organismen wie Grundeln und Garnelen, die andere Organismen aus den Körpern der Fische entfernen. Fische kennen die Standorte dieser Stationen und vermutlich sie besuchen um sauber ihre Körper von Organismen, die sie in irgendeiner Weise, ähnlich wie irritierend, dass Zecken oder Flöhe Menschen reizen.

Laich Zwischenstopp auf eine Reinigungsstation verlängert ein Riffbarsche nicht ihr eigenes Gebiet und erhöht dadurch seine Anfälligkeit für Invasionen. Also, wie in der Welt tun weibliche Riffbarsche lösen dieses Dilemma und minimieren Sie ihr Risiko des Verlustes ihrer Territories während der Laichzeit?

D.l. Kramer der McGill Universität und ich letztendlich beantwortet diese Frage, aber ich entdeckte dabei neue Fragen, die mich verspotten auch um Antworten bat.

Zum Beispiel neben der Angabe, dass weibliche Riffbarsche Putzerstationen auf morgen besuchen wenn sie laichen, meine Beobachtungen von Demoisellen in Barbados auch angedeutet besuchen sie Putzerstationen (in der Nähe von ihrem eigenen Hoheitsgebiet) beim nicht laichen am Morgen. Ich fragte mich, was weibliche Riffbarsche zu verbringen so viel Zeit im Laufe des Vormittags an Putzerstationen zwingt?

Um diese Frage zu beantworten, musste ich erkennen, welche Organismen aus der Riffbarsche an Putzerstationen entfernt werden. Meine Bemühungen dazu führte mich zu einigen großzügigen Kollegen – darunter George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côtéand Nico Smit – Wer führte mich in die wunderbare Welt der Gnathiid Isopoden.

Parasiten: Biologische Champions

Gnathiid Isopoden sind Parasiten. Ein Parasit ist ein Organismus, der auf oder in einen Wirtsorganismus lebt, ohne ihn zu töten und ist abhängig von seinem Wirt ist für das Überleben.

Trotz der negativen Konnotation des Wortes Parasiten genießen Sie Parasiten weltweit erfolgreichsten Lifestyle! In der Tat entfallen Parasiten auf die Mehrheit der Bewohner der Korallenriffe, die artenreichsten Ökosysteme der Welt sind. Um wirklich zu verstehen, Korallenriffe und die Auswirkungen von Veränderungen der Umwelt, müssen wir verstehen, ihre Parasiten.

Gnathiids sind besonders ausgefallene Parasiten, weil sie nur als Larven ernähren, und die einzige Sache, die Gnathiid Larven fressen Blut ist. Erstaunlicherweise füttern nicht Erwachsenen Gnathiids überhaupt. Aber in Bezug auf meine Forschung, das wichtigste über Gnathiids ist, dass sie als die primäre Nahrung für sauberere Fische dienen.

Eine drei-Wege-Beziehung

Wegen der Abhängigkeit der Putzerfische Gnathiids wusste ich, dass ich brauchte, um mehr über Gnathiids zu erfahren, um besser zu verstehen, die Beziehung zwischen Putzerfische und Riffbarsche.

Ich habe Gnathiids studiert, indem eine Gruppe von Fischen auf einen Abschnitt eines Riffs in kleinen Fisch Hotels (Käfige) und Messung ihrer Gnathiid lädt alle zwei Stunden über einen 24-Stunden-Zyklus. Meine Ergebnisse zeigten, dass die Fische in der Nacht und Dämmerung schwersten Lasten Gnathiid durchgeführt.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass wenn Riffbarsche am Morgen aufwachen, sie wahrscheinlich relativ schweren Gnathiid Lasten haben. Morgen Reizung von diesen Belastungen treibt wahrscheinlich die befallenen Riffbarsche, Putzerstationen, wo sauberer Fisch – gerne ihre Lieblingsspeise Schlemmen – reduzieren Sie ihre Gnathiid Lasten. So ein Morgen ein Riffbarsche, Besuch in einer Reinigung fühlt sich Fische wohl ähnlich wie eine Dusche am Morgen.

Unschuldige Parasit oder Krankheit Träger?

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Gnathiids einen erheblichen Einfluss auf die täglichen Aktivitäten von Riff-Fischen üben und spielen daher eine wichtige Rolle im Riff Ökologie.

Aber Gnathiids sind auch aus anderen Gründen möglicherweise wichtig. Ihre landgestützten Gegenstücke sind beispielsweise Zecken und Stechmücken, die Mikroorganismen übertragen, die Lyme-Borreliose und Malaria verursachen. Gnathiids in Australien, Südafrika und Europa scheinen ebenso verschiedene Blut übertragbare Parasiten übertragen.

Also nach der Lösung des Rätsels der Riffbarsche Morgen Reinigungen, und immer noch fasziniert von Gnathiid, zog ich an eine neue Frage: haben die Gnathiids der Karibik Krankheiten übertragen? Wie Sie sich vorstellen können, Hunderte von Forschern sind studiert Biologie der Zecken und Mücken, aber nur eine Handvoll untersuchen die Biologie der Gnathiids. So ist die Antwort... WDK (wir wissen nicht).

Obwohl die Ozeane der Großteil des Planeten besetzen Wissenschaftler wissen weit Faktoren weniger über Umwelt, dass Ursache Krankheitsübertragung in den Ozeanen als an Land. Um unser Wissen über dieses wichtige Thema zu erhöhen, hat der National Science Foundation grosszügig unterstützt mein Team bemühen, die Verbindungen zwischen Änderungen im Umfeld der Karibik Riff und die Ausbreitung von Blut übertragbare Parasiten von Gnathiids zu verstehen.

Eine karibische Schatzsuche

Als mein Forschungsteam und ich Gnathiids studieren begann, wussten wir, dass karibische Gnathiids viele Arten von Fischen befallen. Aber wir wussten nicht, ob alle oder sogar jedem Gnathiid-verseuchten Fisch in der Karibik mit Blutparasiten infiziert sind, die Krankheiten verursachen. Wenn unsere Studie ergab, dass diese Gnathiid-verseuchten Fische frei von Blutparasiten waren, wäre es hilfreich, Gnathiids als Krankheit-Streuer zu entlasten. Aber wenn auf der anderen Seite unsere Studie ergab, dass einige oder alle dieser Gnathiid-verseuchten Fische Blutparasiten trugen, würde es Gnathiids als mögliche Krankheit-Streuer implizieren.

So war der erste Schritt unserer Studie zu bestimmen, ob Gnathiid-verseuchten Fisch in der Karibik Blutparasiten tragen. Dieser Teil der Studie wurde durch die Tatsache erschwert, dass Blutparasiten notorisch lückenhaft sind. Das heißt, kann einem Ort gemeinsam werden mit Blutparasiten, während eine andere Position vollständig sein kann, oder fast, frei von Blutparasiten.

Dies bedeutete, dass, um alle unsere Basen zu decken, wir zum Beispiel Fische von mehreren Standorten aus. Wir waren auf einer karibischen Schatzsuche! Alles in allem haben wir mehr als 1.500 Fische abwechslungsreiche Art aus fünf Inseln der Karibik.

Da die Parasiten, die wir suchten in befinden... Sie haben es erraten... Blut, wir mussten jeden Fisch (ohne ihn zu töten) zu betäuben, ein wenig Blut daraus ziehen und gesammelte Blut auf einer Folie zu bewahren. Wir dann unsere Proben an meine Mitarbeiter, Nico Smit in Südafrika und Angela Davies in Großbritannien geliefert – beide verfügen über jahrelange Erfahrung auf der Suche nach Blutparasiten bei Fischen, eine komplizierte Aufgabe.

Wobei es auf die Straße

Meine fleißigen Kollegen gezeigt Hunderte von Dias von Blut aus Karibik Fisch ohne zu entdecken alle Blutparasiten. Ich fragte mich, ob wir die falschen Fischarten abgetastet hatte oder hatte die falschen Seiten probiert?

Ich war zu einer Sitzung des Meeres und erfahren Sie mehr in Saba verlassen – eine unberührte karibische Insel. Als Wissenschaftler schätze ich die Bedeutung von Wissenschaft und Forschung mit nicht-Wissenschaftler, zu teilen, so dass ich dazu, das Meer beitragen und Learnprogram, bringt regelmäßig Wissenschaftler auf die Insel zu Präsentationen in die Gemeinschaft liefern, Durchführung von Workshops mit lokalen k-12 Studenten und nicht-Wissenschaftler in der Forschung einzubeziehen.

Kurz vor meiner Abreise erhielt ich eine revolutionäre Email von Nico. Nicos e-Mail gesagt – Hurra! -eines unserer Folien Blutparasiten positiv getestet hatte. Also, wer waren die glücklichen Infectees? Sie haben es erraten... Riffbarsche. Nicos e-Mail gehörten auch Fotos, die ich mit Meer und lernen teilen konnte. Stoked!

Wissenschaft nehmen Sie auf eine wilde Achterbahnfahrt mit spannenden Überraschungen und Unsicherheit an fast jeder Ecke.

Die Schatz-Jagd geht weiter

Von Saba tailed High-ich es zum nahe gelegenen St. Maarten, verfügt über einen besonders großen Bestand an Riffbarsche. Ich bin derzeit am Lehrstuhl für eine ausgezeichnete St. Maarten-basierte Umweltorganisation Umweltschutz in der Karibik, die geholfen haben, vereinbaren Sie für mich arbeiten mit Tadzio Bervoets der Stiftung St. Maarten Natur Blutproben von Demoisellen sammeln genannt.

Mein Research-Team und ich sind noch Erfassung und Analyse von Blutproben von Demoisellen aus mehreren karibischen Inseln:

• Bestimmen Sie, ob Parasiten infizierten Riffbarsche ihre Parasiten von Gnathiids erhalten
• Die Auswirkungen von Infektionen von Blutparasiten auf Fisch
• Die Prävalenz von Blutparasiten unter karibischen Riffbarsche zu bestimmen

Unsere neueste Ergebnisse zeigen, dass Riffbarsche von St. Maarten und Saba mit Blutparasiten infiziert sind. Wir hoffen, dass zusätzliche Probenahme hilft uns festzustellen, wer diese Parasiten verbreiten wird.

Darüber hinaus mein Forschungsteam und ich sammeln und analysieren Blutproben von den verschiedenen Arten der Karibik Fisch neben Riffbarsche. Auf diese Weise haben wir viele neue Arten von Blutparasiten entdeckt, die noch nicht wissenschaftlich beschrieben und benannt worden. Mehr Wasser für die zukünftige Forschung!

Weitere LiveScience Artikel über Paul Sikkels Forschung.

Editor ' s Hinweis: Die Forscher in Behind the Scenes Artikel dargestellt wurden unterstützt durch die National Science Foundation , die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter die Kulissen-Archiv.