Undersøgelse viser, hvordan et lille havdyr fodrer sig selv og havet

Havorganismer, der antages at græsse på partikler på deres vej, er faktisk kræsne spisere, og deres fødevarefiltreringsproces kan være afgørende for, hvordan organiske materialer fordeles fra overfladevand til havbunden.

Disse konklusioner stammer fra tre undersøgelser, som involverede dykning forskellige steder og højhastighedsvideografi i laboratoriet, af en UO -doktorand.

Forskningen, anført af Keats Conley, der fik sin doktorgrad i juli, omskriver det, man ved om appendikulærer, sagde UO havbiolog Kelly Sutherland. Disse rigelige, lille bitte, gelatinøse dyr, med bagagerum og hale, ligner haletudser. De er længe kendt for at gøre deres eget slim til huse, der omslutter dem for at filtrere mikroskopisk bytte.

Indtil deres slimhuse er indsat, deres små kroppe, mindre end en halv tomme lang, er svære at se.

"Vi plejede at tænke på disse skabninger som passive græssere, men nu ved vi, at de faktisk er ret selektive i, hvad de indtager, sagde Sutherland, hvem var Conleys mentor. "Når det kommer til cykelmateriale i havet, disse organismer er FedEx for flux. De er vektorer, gennem hvilke materiale bevæger sig fra de øverste lag til de dybere lag i havet. "

I stedet for at være almindelige græssmaskiner, så længe antaget, Conley og Sutherland rapporterede, at byttens partikelform har betydning. I journalen PLOS ONE , det blev vist, at stavformet bytte er mindre tilbøjelige til at blive græsset end sfærisk bytte med lignende volumen. Sidstnævnte klæber let til både de ydre og indre filtre i slimhuse og har sværere ved at nå dyrets mund.

I journalen Limnologi og Oceanografi , Conley, Sutherland og kolleger fra University of South Florida og University of Bergan i Norge fandt ud af, at mindre partikler er mere tilbøjelige til at sidde fast i slimhuset og aldrig nå munden.

De fandt også ud af, at cyklingen af ​​dyrets hale trækker vand ind i slimhuset og hjælper med at fjerne fastklemte partikler ved at skabe pulser. (I videoen, denne løsrivelse af partikler opstår, når halen genoptager bevægelsen efter et kort stop; mad kan ses bevæge sig ind i dyrets mund.)

Appendikulærer udskiller slim fra deres kufferter for at bygge deres huslignende strukturer, op til 40 nye dagligt, Sagde Conley. Kasserede huse bruges af andre mikrober, efter at de er synket til havbunden, hvor de længe har været kendt for at levere mad til dybhavsdyr.

"Appendikulærer puster deres huse op ved at slå deres haler, og de lever inde i det. Det er som en sfærisk, boblelignende struktur. Det er en af ​​de mest komplekse ekstracellulære strukturer fremstillet af en individuel organisme, " hun sagde.

Conley blev forelsket i appendikulærer, hun sagde, efter at have opdaget dem, mens de dykkede ud for Frankrig i en mislykket indsats for at finde salve under et projekt med Sutherland og forskere fra Israel, Frankrig og Tyskland.

Denne indsats gik i en anden retning, til sidst fører til et papir i Naturmikrobiologi der viste mikroberes overfladeegenskaber for appendikulærerne. En teflonlignende overflade på SAR11-bakterier klæber ikke til slimhuse, sandsynligvis tillader disse ocean-rigelige bakterier at glide gennem slimfiltrene for at undgå predation.

Mens appendikulere er almindelige i hele havene, de er blevet undervurderet, sagde Sutherland, en adjunkt i biologi ved Clark Honours College og medlem af Oregon Institute of Marine Biology og Institute of Ecology and Evolution.

"Vi kaster nu lys over både de grundlæggende biologi for disse organismer og deres betydning i disse marine madbaner, "sagde hun." De har været svære at undersøge, fordi de er skrøbelige og svære at opbevare i et laboratorium. "

Conley brugte meget tid i laboratoriet på at optage appendikulærerne, da de tog store mængder partikelfyldt vand ind. Senere, hun observerede dem under forstørrelse.

"Vores ah-ha-øjeblik kom bare ved at se videoen, "Conley sagde." Vi indså, at vi så ting om, hvordan deres filtreringsproces fungerede, som ingen havde set før. "

Conleys tilgang, Sutherland sagde, givet den nærmeste udsigt, der nogensinde er fanget af appendikulere og deres slimhuse.

"Disse husstrukturer har en kompleksitet, der er virkelig svær at beskrive, "Sutherland sagde." Selv for mennesker i det oceanografiske samfund, der er interesseret i denne forskningslinje og ved, hvad en appendikulær er, de kender ikke det grundlæggende om, hvordan de fungerer. "

Mens slimhuse er kendt for at have dobbeltfiltreringssystemer, Conleys forskning fokuserede kun på det fødevarekoncentrerende filtersystem. Husene kasseres og udskiftes, når dyret vokser, og filtret bliver tilstoppet.

"Det er utrolige skabninger, "Sagde Conley." De bygger konstant disse huse, som de skal fodre, og kasserer dem derefter. De fungerer som en vigtig mekanisme for overførsel af kulstof i havet. "