Forskere undersøger forholdet mellem bumphead papegøjefisk og deres koralrevhabitat på et molekylært niveau

Næste gang du befinder dig i luksus i noget eksotisk, Instagrammable ferie sted, tak en papegøjefisk. Det hvide sand, der glider mellem tæerne? Det består mest af deres ekskrementer.

Men her er en anden ting, som vi kan være taknemmelige for:vores forbedrede forståelse af deres miljøs systemkemi og systemøkologi.

I en undersøgelse fokuseret på kemien i forbruget og udskillelsen af ​​papegøjefiskene fra bumphead ( Bolbometopon muricatum ), UC Santa Barbara havforskere forsøgte at forstå forholdet mellem de massive, koral-megaforbrugere og revmiljøerne, der fungerer som fiskenes levesteder såvel som deres næringskilder.

"De er undersøiske elefanter, "sagde Grace Goldberg, hovedforfatter til et papir, der blev offentliggjort i tidsskriftet Koralrev . Ligesom de enorme landpattedyr, bumphead papegøjefisk er enorme. Nådde 1,4 meter i længden, de er faktisk den største fisk af deres type og blandt de største af koralrevfisk. Ligesom elefanter, individerne forbruger en stor mængde-mellem 4,48 og 5,69 ton årligt-mad af relativt lav kvalitet og efterfølgende udskiller store mængder affald, den store mængde, der former deres miljø, og, for tropiske fiskes vedkommende, giver nærliggende hvide sandstrande deres kendetegn.

"Vi tænker på koralrevsystemer som disse stressede systemer under klimaforandringer, "Sagde Goldberg." Og disse fisk, fordi de er så store drive en masse revprocesser gennem deres interaktion med koraller og det fysiske revmiljø. "At forstå, hvordan de foder, er at få et bedre billede af den komplekse dynamik, der former revene og de samfund, de støtter.

Men selvom det er almindeligt kendt, at miljøer og arterne deri i nogen grad påvirker hinanden, omfanget af dette forhold kan nu defineres på et molekylært niveau, med resultater, der tilføjer nyt perspektiv til studiet af koralrevsøkologi.

"Hvad ved vi om råvarerne i det, de indtager, og hvad de popper ud?" Sagde Goldberg.

At finde ud af, forskerne indsamlede fækale prøver, mens de svømmede bagved B. muricatum ved Palmyra -atollen i hjertet af Stillehavet. Bumphead papegøjefisk, i modsætning til deres andre korallivorøse fætre, spise næsten udelukkende på koralpolypper og deres calciumcarbonatskeletter. Levende koraller (med polypper) og koralsten (kun det hårde skelet) bid blev også udtaget i processen. Forskerne brugte en mejsel og calipre til at fjerne en bidstørrelse til analyse.

Derefter vendte de sig til materialevidenskab. Ved hjælp af et differentielt scanningskalorimeter, de undersøgte deres prøver for deres energiindhold, på samme måde som kemikere og materialeforskere kan undersøge energiindholdet i kul og andre brændstoffer. De brugte også en elementanalysator til at bestemme tilstedeværelsen af ​​næringsstoffer og andre elementer, der er relevante for fisken og revene.

Resultaterne? Koralsten, det viser sig, indeholder omkring tre gange så mange kalorier end levende koraller gør. Mens koralstenen betragtes som "død, "Sagde Goldberg, andre organismer koloniserer og rekoloniserer de stenede strukturer.

"Det indeholder faktisk mere ernæring og er fuld af liv og fuld af kalorier, "sagde hun. Mere arbejde er nødvendigt for at forstå, hvilken mængde af næringsstofferne fisken rent faktisk absorberer i deres væv, Goldberg tilføjede, som kan kaste lys over deres fourageringsvaner.

I den anden ende, affald af papegøje fisk, i modsætning til andre fisk og marine organismer, viste sig ikke at have nogen væsentlig indvirkning på kemien i deres koralrevmiljø.

Forskernes fund bidrager til en voksende viden om koralrevsøkologi. Navnlig papegøjefiskens rolle er kompleks. Deres fodringsvaner bidrager til revs sundhed ved at indtage alger, der konkurrerer med korallpolypper om overfladearealet. Fisken hjælper også med korallernes reproduktion ved at åbne plads og fragmentere korallerne, som tillader polypper at sprede sig og kolonisere andre dele af revet. Men, deres forbrug af store mængder koraller og potentialet af deres enorme mængde afføring til at kvæle dele af revet kan også være grund til bekymring, især i en æra med krympende koralrev. Fordi bumpheads udøver en så stor effekt på de rev, de lever i og lever af, de præsenterer et økologisk puslespil for dem, der arbejder på at bevare de sårbare fisk og deres følsomme, krympende miljø.

"Vi ville forstå, hvorfor den spiser, hvad den spiser, og hvad dens konsekvenser kan have for deres miljø, "Goldberg sagde om den tværfaglige tilgang til at studere fodervaner hos bumphead papegøjefisk." Vi forsøger at forstå det på en virkelig holistisk måde. "