See stseenide taga olev artikkel edastati LiveScience'ile koostöös Riikliku Teadusfondiga.
Kuna "ta" kudeb igal neljandal päeval, teadsin, et ta kudeb täna. Veeretasin oma usaldusväärse Karupoeg Puhhi äratuskella ajal voodist, libisesin kostüümi, haarasin oma veealuse taskulambi ja komistasin Barbadosel asuva Bellairsi uurimisinstituudi kööki kohvi valmistama, uhkusega, et olin ärkvel isegi enne kuked teatasid koidiku algusest.
Jälgisin tähelepanelikult oma valvet, sest esimese valguse aeg muutub iga päev ja kui ma jõuaksin vette isegi ühe sekundi hilinemisega, igatsen teda.
Hommikune proov
Nagu tavaliselt, langes minu saabumine randa hilisõhtuste rannapidude mõõnaga; koidikupaus puhkeb liiga hilja õhtuste partistide jaoks ja liiga vara enamiku teiste jaoks - kuid just temale ja mulle sobib. Ujusin väljas olevast taskulampist mööda riffi välja, nautides särava rohelise bioluminestseeruva planktoni pidusid ning kalmaari ja orava jahipidamise patrulle.
Kuna olin seda asukohta külastanud nii paljude öösel koidikul üleminekute ajal, leidsin ta kodu hõlpsalt üles: keset korvpalliväljakut umbes riffi suurune riff. Kuid ta oli silma alt ära - ilmselt magas endiselt ühes oma territooriumi koobastes.
Kuid mõni minut pärast minu saabumist heitis päikesetõusu esimene vihje mulle lihtsalt piisavalt valgust, et ta kuju ilmumisel silma peal märkaks. Ehkki tema eluruum oli heldelt kaetud maitsvate turbavetikatega, jättis ta hommikusöögi vahele ning viis kiiresti ja ettevaatlikult mööda riffi oma kaaslase koju. Sinna jõudes tervitas tüürimees teda mitmete tilkade ja muude manöövritega. Seejärel hakkas ta munema pesale, mille ta oli talle juba ette valmistanud.
Paar kollast samblat kudemas. Kariibi mere saartele tüüpiliselt kudenes see paar koidikul. Ja nagu kõik tüütud, kudus paar isase territooriumil.
Damseli dilemma
Isase territooriumil kudemiseks peab emane emane oma territooriumilt lahkuma. Kuid erinevalt inimesest ei saa naissoost kodus sissetungi takistada, lukustades ukse enda taga või tuginedes naabritele, kes valvavad kodu tema eemaloleku ajal.
Pigem on see, kui naine elab ära, tema territoorium täielikult kaitsmata ja teiste kalade, sealhulgas naabrite sissetungide suhtes tundlik, kes võivad selle ülevõtmiste jaoks otsida ja oma toidu varastada. Seetõttu, mida kauem emane on kadunud, seda enam riskib ta maja kaotada.
Seega võib olla loogiline eeldada, et emasloomad vähendavad nende kudemisaega minimaalselt. Kuid Barbadosel täheldasin vastupidist: naissoost daamid katkestasid sageli oma kudemistegevuse, et külastada puhastusjaamu oma partnerite territooriumil.
Puhastusjaam on reefipaik, kus asuvad puhastusorganismid, nagu näiteks kitsede ja krevettide pesemine, mis eemaldavad kalakehadest muud organismid. Kalad teavad nende jaamade asukohti ja arvatavasti külastavad neid, et puhastada nende organismide keha, mis neid mingil viisil ärritab, sarnaselt sellele, kuidas puugid või kirbud inimesi ärritavad.
Kudemispeatus puhastusjaamas pikendab tüdruku eemalviibimist tema enda territooriumilt ja suurendab seeläbi haavatavust sissetungide vastu. Niisiis, kuidas lahendavad naissoost naised seda dilemmat maailmas ja minimeerivad oma riski kudemise ajal oma territooriumid kaotada?
D.L. Kramer McGilli ülikoolist ja ma vastasin sellele küsimusele lõpuks, kuid selle käigus avastasin uusi küsimusi, mis mind ära kiusasid ja vastuseid palusid.
Näiteks lisaks sellele, et naissoost daamid käivad kudemise ajal hommikuti puhastusjaamades, osutasid minu tähelepanekud Barbadose tütarlastele ka kudemishommikuti puhastusjaamades (oma territooriumi lähedal). Ma mõtlesin, mis sunnib naisi end veetma nii palju aega hommikuti puhastusjaamades?
Sellele küsimusele vastamiseks pidin kindlaks tegema, milliseid organisme puhastusjaamades tammist eemaldatakse. Minu pingutused selle nimel viisid mind mõne helde kolleegi juurde - sealhulgas George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côtéand Nico Smit -, kes tutvustasid mulle gnathiidide isopoodide imelist maailma.
Parasiidid: bioloogilised meistrid
Gnathiid isopoodid on parasiidid. Parasiit on organism, mis elab peremeesorganismis või selle sees seda tapmata ning sõltub ellujäämisest peremeesorganismist.
Hoolimata sõna parasiidi negatiivsest varjundist, naudivad parasiidid maailma kõige edukamat eluviisi! Tegelikult moodustavad parasiidid enamuse korallriffide elanikest, mis on maailma kõige mitmekesisemad ökosüsteemid. Korallrifide ja nende muutuste keskkonnamõjude mõistmiseks peame mõistma nende parasiite.
Gnathiids on eriti ebaharilikud parasiidid, kuna nad toituvad ainult vastsetena ja ainus, mida gnathiid vastsed söövad, on veri. Hämmastav, et täiskasvanud gnathiidid ei toitu üldse. Kuid minu uurimistöö osas on gnathiidide puhul kõige olulisem see, et nad oleksid puhtama kala esmane toit.
Kolmekäiguline suhe
Kuna puhtamad kalad sõltuvad gnatiidiididest, teadsin, et puhtama kala ja damselfi seoste paremaks mõistmiseks on vaja gnathiidsest rohkem teada saada.
Uurisin gnathiide, pannes kalarühma riffi lõigule väikestes kalahotellides (puurides) ja mõõtes nende gnathiidide koormusi iga kahe tunni tagant 24-tunnise tsükli jooksul. Minu tulemustest selgus, et kala kandis kõige raskemaid gnathiid-koormaid öösel ja koidikul.
Need tulemused viitavad sellele, et kui hommikul ise ärkavad, on neil tõenäoliselt suhteliselt palju gnathiidi koormusi. Hommikune ärritus nendest koormustest viib tõenäoliselt nakatunud inimese puhastusjaamadesse, kus puhtamad kalad - kes soovivad meelepäraselt toitu maitsta - vähendavad nende gnathiidide koormust. Nii et igavlevalt tunneb hommikune puhastuskala külastamine ilmselt palju nagu hommikune dušš.
Süütu parasiit või haiguste kandja?
Need tulemused näitavad, et gnathiidid mõjutavad märkimisväärselt riffkalade igapäevast tegevust ja on seetõttu riffide ökoloogia peamised tegurid.
Kuid gnathiids on potentsiaalselt olulised ka muudel põhjustel. Näiteks on nende maismaa kolleegid puugid ja sääsed, kes edastavad puukborrelioosi ja malaariat põhjustavaid mikroorganisme. Samuti näivad, et Austraalia, Lõuna-Aafrika ja Euroopa gnathiidid edastavad mitmesuguseid vere kaudu levivaid parasiite.
Nii et pärast damselfishi hommikuste puhastuste saladuse lahendamist ja olles endiselt lummatud gnathiidist, liikusin edasi uue küsimuse juurde: kas Kariibi mere gnathiidid edastavad haigusi? Nagu võite arvata, uurivad sajad teadlased praegu puukide ja sääskede bioloogiat, kuid gnathiidide bioloogiat uurib ainult käputäis. Niisiis, vastus on ... WDK (me ei tea).
Kuigi ookeanid hõivavad suurema osa planeedist, teavad teadlased ookeanides haiguste levikut põhjustavatest keskkonnateguritest palju vähem kui maismaal. Meie teadmiste suurendamiseks sellel olulisel teemal on Riiklik Teadusfond heldelt toetanud minu meeskonna püüdlusi mõista seoseid Kariibi mere riffide keskkonnas toimuvate muutuste ja vere kaudu levivate parasiitide leviku vahel gnathiidide poolt.
Kariibi mere aardejaht
Kui minu uurimisrühm ja mina hakkasime gnathiide uurima, teadsime, et Kariibi mere gnathiidid nakatavad mitut tüüpi kalu. Kuid me ei teadnud, kas kõik või isegi kõik Kariibi mere gnathiididega nakatunud kalad on nakatunud haigusi põhjustavate vereparasiitidega. Kui meie uuringust selguks, et nendes gnathiididega nakatunud kalades ei oleks vereparasiite, aitaks see gnathiide kui haiguste levitajaid vabastada. Kuid kui teisest küljest näeks meie uuring, et mõned või kõik neist gnathiididega nakatunud kaladest kannavad vereparasiite, tähendaks see gnathiide kui võimalikku haiguste levikut.
Niisiis oli meie uuringu esimene samm kindlaks teha, kas Kariibi mere gnathiididega nakatunud kalad kannavad vereparasiite. Selle uuringu osa tegi keeruliseks asjaolu, et vereparasiidid on kurikuulsalt laigulised. See tähendab, et üks asukoht võib olla seotud vereparasiitidega, samas kui teine asukoht võib vereparasiite täielikult või peaaegu puududa.
See tähendas, et kõigi oma aluste katmiseks pidime proovima kalu mitmest kohast. Me olime Kariibi mere aarete jahil! Kõigil on öeldud, et me kogusime viiest Kariibi mere saarest üle 1500 erinevat liiki kala.
Kuna meie otsitud parasiidid elavad… arvasite seda… verd, pidime anesteseerima iga kala (ilma seda tapmata), võtma sellest natuke verd ja säilitama kogutud veri objektiklaasil. Seejärel saatsime oma proovid minu kaastöötajatele Nico Smitile Lõuna-Aafrikas ja Angela Daviesele Ühendkuningriigis - mõlemal on aastatepikkune kogemus vere parasiitide otsimisel kaladest, mis on keeruline ülesanne.
Selle viimine tänavatele
Minu töökad kolleegid sõelusid sadu Kariibi mere kalade slaidisid ilma vereparasiite tuvastamata. Ma mõtlesin, kas me oleme valinud vale kalaliigi või valet kohta?
Ma kavatsesin lahkuda Sea and Learn sessioonist Sabas - põlisel Kariibi mere saarel. Teadlasena hindan teaduse ja teaduse mitteteadlastega jagamise olulisust, seepärast annan oma panuse mere- ja õppeprogrammi, mis viib teadlased regulaarselt saarele, et anda kogukonnale ettekandeid, viia läbi seminare kohalike K-12 õpilastega ja kaasata teadustegevusse mitteteadlasi.
Vahetult enne lahkumist sain Nico'lt mängu muutva meili. Nico meilis öeldi, et - kuule! - ühel meie slaidil oli vereparasiitide test positiivne. Niisiis, kes olid õnnelikud nakkajad? Sa arvasid seda ... igav. Nico meilisõnumis olid ka fotod, mida sain jagada Sea ja Learn'iga. Varutud!
Teadus võib teid viia loodusliku mägraga sõitmisele, kus peaaegu iga pöörde ümber on põnevaid üllatusi ja ebakindlust.
Aardejaht jätkub
Sabast alates sõitsin selle kõrgel lähedal asuvale Püha Maartenile, kus on eriti suur damselfish elanikkond. Olen praegu Kariibi mere piirkonna keskkonnakaitseorganisatsiooni nimega Püha Maartenis tegutseva suurepärase keskkonnaorganisatsiooni juhataja, mis aitas mul korraldada koostööd Püha Maarteni loodusfondi Tadzio Bervoetsiga, et koguda vereproove damselfishist.
Minu uurimisrühm kogub ja analüüsib endiselt Kariibi mere saarte tütarlaste vereproove, et:
- Tehke kindlaks, kas parasiitidega nakatunud daamid saavad oma parasiidid gnathiidsist
- Tehke kindlaks vereparasiitide nakkuste mõju kaladele
- Tehke kindlaks vereparasiitide levimus Kariibi mere piirkonnas
Meie viimastest tulemustest selgub, et Püha Maarteni ja Saba linnud on nakatunud vereparasiitidega. Loodame, et täiendav proovivõtt aitab meil kindlaks teha, kes neid parasiite levitab.
Lisaks sellele koguvad ja analüüsivad minu uurimisrühm lisaks damselfishile ka vereproove erinevatest Kariibi mere kaladest. Seejuures oleme avastanud palju uusi vereparasiitide liike, mida pole veel teaduslikult kirjeldatud ja nimetatud. Rohkem tulevasi uuringuid!
Rohkem LiveScience'i artikleid Paul Sikkeli uurimistöö kohta.
Toimetaja's Märkus: Stseenide taga olevates artiklites kujutatud teadlasi on toetanud Riiklik Teadusfond, föderaalamet, mille ülesandeks on kõigi teaduse ja tehnika valdkondade alusuuringute ja hariduse rahastamine. Kõik selles materjalis avaldatud arvamused, järeldused ja järeldused või soovitused on autori arvamused, need ei kajasta tingimata Riikliku Teadusfondi seisukohti. Vaadake Stseenide arhiivi taga.
