Onderwatervideo laat zien hoe zeedieren netten met snot gebruiken om te eten

Alle dieren moeten eten om te overleven. Als u eerder de term 'grazer' heeft gehoord, kan dit te maken hebben met bekende boerderijdieren, zoals koeien of schapen die op weiden kauwen. Maar de oceaan heeft zijn eigen reeks grazers, met heel verschillende - zelfs bizarre - lichaamsvormen en voedingstechnieken. In plaats van tanden gebruikt een groep van deze ongewervelden vellen slijm om enorme hoeveelheden kleine plantachtige deeltjes te consumeren. In onze paper stellen mijn collega's en ik een nieuwe indeling voor van deze over het hoofd geziene groep: "slijmerige grazers", als erkenning voor hun ongewone voedingsstrategie.

In tegenstelling tot het slijm in onze neus, dat amorf en blobby lijkt, kunnen de slijmvellen van deze oceaangrazers worden gestructureerd in sierlijke mazen en netten. Deze slijmvellen kunnen functioneren als een filter om voedsel zo klein als bacteriën te verstrikken. De grazers zelf zijn gigantisch in vergelijking: tot 10.000 keer groter dan hun voedsel. Als mensen zo klein eten, zou je zout en suikerkorrels van je bord halen.

Zie ook: Ontdekking van dieren met een verdwijnende anus maakt een 160-jarig spel van verstoppertje

Mariene biologen zoals ik dachten dat slijmgrazen een "alles-in-één" voedingsstrategie was - het idee was dat deze jongens gewoon zouden chowen op wat hun slijmvlies ook betrapt. Maar de recente technologische vooruitgang helpt ons te begrijpen dat slijm grazers kieskeurige eters kunnen zijn. En wat zij consumeren - of niet - beïnvloedt oceaanvoedselwebben.

Hoe werkt slijmerige weidegang?

Slijmvleese grazers omvatten salps, pyrosomes, doliolids, pteropoden en appendicularians. Ze zijn meestal centimeters lang, ongeveer de grootte van je vingernagel om de grootte van je hand. Sommigen vormen kolonies bestaande uit vele individuen in lange ketens die veel langer kunnen zijn. Deze wezens zijn groot en waterig in vergelijking met hun harde, planktonische tegenhangers. Als je er één op zou trappen, zou het squishen, niet crunchen. Door een overwegend waterlichaam kunnen ze snel groot worden.

Slijmvlezige grazers zijn vrij zwevend en geschikt voor de open oceaan. Ze leven ver van de kust, waar voedsel schaars is en vaak klein. De kleine gaten en vezels van hun slijmerige netten maken het mogelijk om microscopische deeltjes te vangen, die ze vervolgens doorslikken, soms samen met het slijm.

In tegenstelling tot spinnen die hun voerwebben spinnen, hebben deze grazers een speciaal orgaan, een endostyle genaamd, dat hun slijmvlies afscheidt. Afhankelijk van de grazer kan het slijmvlies zich binnen of buiten het lichaam bevinden. De ene groep scheidt bijvoorbeeld een slijmbel die groot genoeg is om het dier als een huis binnen te laten leven. Een andere groep, bijgenaamd vlinders, scheidt slijmvliezen af ​​die zich hechten aan hun vleugelvormige voeten. Deze slijmvliezen variëren in grootte van een inch tot meer dan zes voet.

Van oudsher namen wetenschappers aan dat slijmvlezige grazers alles aten wat door de slijmerige zeef ging - vergelijkbaar met een zeef in de afvoer van de gootsteen die alles van een bepaalde grootte opvangt die binnenstroomt. Recent onderzoek door mijn laboratorium en anderen daagt deze veronderstelling uit en laat zien dat hun voeding zeer selectief kan zijn. Het slijm kan bepaalde voedseldeeltjes perfect vangen terwijl het andere deeltjes volledig afkeurt op basis van hun grootte, vorm of oppervlakte-eigenschappen.

Wanneer bijvoorbeeld een mengsel van staafvormige en sferische voedseldeeltjes wordt aangeboden - verschillend gevormd maar anderszins in grootte vergelijkbaar - slikt één soort slijmerige grazers bij voorkeur de bolvormige deeltjes.

Dat is een beetje zoals het kiezen van tater tots over friet: ze zijn allebei gemaakt van aardappelen en hebben ongeveer dezelfde afmetingen, maar ze hebben verschillende vormen. De 'voedselkeuze' van de slijmoplosser 'is echter passief, omdat het te maken heeft met hoe anders gevormde prooi zich oriënteert in zeewater en de zeef onderschept.

Grazers kunnen de prooi "plukken", maar prooien kunnen ook iets te zeggen hebben - passief of actief. Sommige bacteriën hebben bijvoorbeeld teflonachtige oppervlakken en blijven niet aan het slijmvlies plakken, dus ze worden bijna nooit verbruikt. Hoe alle verschillende prooileigenschappen van invloed kunnen zijn op begrazing is tot voor kort ondergewaardeerd.

Onderwezen maar niet onbelangrijk

Oceanografen zijn geïnteresseerd in hoe materiaal door de oceaan beweegt en hoe het proces door organismen kan worden gemedieerd. Slijmnetten kunnen een vergeten onderdeel van de cyclus zijn.

Het feit dat ze niet alle prooien even vangen, heeft belangrijke gevolgen voor de manier waarop koolstof door de oceaan beweegt. Na het voeden van slijmvoeders, verpakken ze onverteerde voedseldeeltjes in slijm-gebonden fecale pellets of ander afvalmateriaal. Het opnieuw verpakken van prooideeltjes met kleverig slijm concentreert kleine prooien tot grotere aggregaten, waardoor ze sneller zinken. Dit verplaatst uiteindelijk organisch materiaal naar de diepten van de oceaan en bewaart het potentieel voor jaren of zelfs eeuwen. Op diepte is dit materiaal niet beschikbaar voor de meeste mariene organismen die in de buurt van het oppervlak leven.

Tot het voorbije decennium of twee hadden wetenschappers geen technologische hulpmiddelen om te kijken wat er gebeurde met slijmvraatige grazers in hun oorspronkelijke habitat op de juiste minuscule schalen. Omdat deze organismen vrij kwetsbaar zijn, gebruiken onderzoekers in mijn lab en anderen duiken of robots om ze direct onder water te observeren. Deze hechte, zorgvuldige observaties met behulp van hogesnelheidscamera's en onderwatermicroscopen of het doen van voedingsstudies in de natuurlijke omgeving hebben ons laten zien hoe ze bepaalde deeltjes selecteren en anderen afwijzen.

Verdere vooruitgang zal onderwatermethoden combineren met recente ontwikkelingen in imaging en genetische sequencing om licht te werpen op de rol van slijmerige mesh feeders bij het vormgeven van de structuur van de microbiële gemeenschap van de oceaan. Beeldvorming onderwater maakt ongestoorde waarnemingen van deze kwetsbare wezens mogelijk. Onderzoekers kunnen zien hoe individuele deeltjes zich gedragen op de mesh en of ze uiteindelijk worden vastgelegd. Genetische sequentiebepaling die wordt gebruikt in de context van voedingsstudies, helpt wetenschappers de groepen kleine microben die vaak onzichtbaar zijn voor het blote oog te identificeren en te onderscheiden.

Weten welke deeltjes worden verbruikt en die ons niet vertellen over de impact die de slijmoplossers hebben op oceaanvoedselwebben.

Veranderende oceanen, veranderende impact

Het kieskeurige eten door slijmvleese grazers kan verstrekkende gevolgen hebben voor biogeochemische cycli, vooral in het licht van veranderende oceaanomstandigheden. Omgevingsfactoren zoals oceaantemperatuur, beschikbaarheid van voedingsstoffen, en het type en de hoeveelheid aanwezige prooien, waar en wanneer slijmzwermen verschijnen, hoe lang ze blijven hangen en hun impact op oceaanvisserijwebben.

Een meer tropische soort van pyrosomen met slijmweiden (Pyrosoma atlanticum) biedt een case study. Typerend in warmere wateren tot in het noorden van Californië, verwarden zij zowel wetenschappers als vissers toen ze in 2014 voor de kust van Oregon verschenen.

Zie ook: Hoe Mary de "maagdelijke" vis mysterieus zwanger raakte zonder vis-seks te hebben

Niemand weet waarom de pyrosomen verschenen, maar de oceaantemperaturen werden rond dezelfde tijd verwarmd. Net als andere slijmvlezige grazers laat het fijne pyrosoomfilter ze grazen op de kleinere deeltjes die geassocieerd zijn met warmer, minder voedselrijk oppervlaktewater - te kleine prooien voor de meeste andere dieren om te vangen.Samen met andere onderzoekers aan de westkust, werkt mijn lab actief aan het begrijpen waarom de pyrosomen zijn verschenen, hoe ze het mariene ecosysteem kunnen beïnvloeden en of ze blijven bestaan.

Grazers in de oceaan zijn inherent uitdagender om te studeren dan die aan land; we blijven meer leren over wie ze zijn door wat ze eten.

Dit artikel was co-auteur van Keats Conley, een onderzoeksbioloog voor de afdeling vis en dieren in het Shoshone-Bannock Tribes. <

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door Kelly Sutherland. Lees hier het originele artikel.