Sahnelerin Arkasındaki bu makale LiveScience'a Ulusal Bilim Vakfı ile ortak olarak sunulmuştur.
"O" her dördüncü günde bir ortaya çıktığı için bugün doğacağını biliyordum. Güvenilir Winnie the Pooh çalar saatimin zil sesinden yataktan çıktım, wetsuitime girdim, sualtı fenerimi yakaladım ve Barbados'taki Bellairs Araştırma Enstitüsü'nde kahveyi yapmak için gurur duydum, daha önce bile uyanık olmaktan gurur duydum horozlar şafak vakti başladığını açıkladı.
Saatime yakından baktım çünkü ilk ışık zamanı her gün değişiyor ve suya bir saniye geç bile gelirsem onu özleyecektim.
Sabah Denemesi
Her zamanki gibi, plaja varış gece geç plaj partilerinin ebb ile çakıştı; şafak gece partileri için çok geç ve çoğu için çok erken - ama onun ve benim için doğru. Parlak yeşil biyolüminesans plankton partileri ve avcılık kalamar ve sincap avcılık manzarasının keyfini, el feneri kapalı resif boyunca yüzdü.
Gece-şafak geçişleri sırasında bu yeri ziyaret ettiğim için evini kolayca buldum: bir basketbol sahasının ortasındaki atlama topu çemberinin boyutu hakkında bir resif. Ama gözden uzaktı - muhtemelen kendi topraklarındaki mağaralardan birinde uyuyor.
Ama varışımdan birkaç dakika sonra, gün doğumunun ilk ipucu ortaya çıkarken şeklini fark etmem için yeterli ışık verdi. Mesken cömertçe lezzetli çim yosunlarıyla kaplanmış olmasına rağmen, kahvaltıyı atladı ve resif boyunca eşinin evine hızlı ve dikkatli bir şekilde gitti. Oraya geldiğinde, arkadaşı onu bir dizi düşüş ve diğer manevralarla karşıladı. Daha sonra yumurtalarını onun için önceden hazırlamış olduğu bir yuvaya koymaya başladı.
Bir çift sarı kuyruklu kızböcekleri yumurtladı. Tipik Karayipler kızböcekleri, bu çift şafak vakti doğdu. Ve tüm kızböcekleri gibi, çift de erkeğin topraklarında doğdu.
Bir Damsel'in İkilemi
Erkeğin topraklarında yumurtlamak için bir kadın kızböcekleri kendi topraklarını terk etmelidir. Ancak, bir kişinin aksine, kadın kızböcekleri, kapıyı arkasından kilitleyerek veya yokluğu sırasında evini izlemek için komşularına güvenerek ev istilasını önleyemez.
Bunun yerine, bir kadın kızböcekleri uzaktayken, toprakları tamamen savunmasızdır ve kalkışlar için keşfe çıkıp yemeğini çalabilecek komşular da dahil olmak üzere diğer balıkların istilalarına karşı savunmasızdır. Bu nedenle, bir kadın ne kadar uzun süre geçerse, "evi" kaybetme riski o kadar artar.
Bu nedenle, kadın kızböceklerinin yumurtlama zamanlarını en aza indireceğini varsaymak mantıklı olabilir. Ancak Barbados'ta bunun tersini gözlemledim: Dişi kızböcekleri, ortaklarının bölgelerinin yakınındaki temizlik istasyonlarını ziyaret etmek için yumurtlama faaliyetlerini sık sık kesintiye uğrattı.
Bir temizleme istasyonu, diğer organizmaları balıklardan uzaklaştıran, gobiler ve karides gibi temizleme organizmalarını barındıran bir resif konumudur. Balıklar bu istasyonların yerlerini bilir ve insanları kene ya da pire tahriş etme yöntemine benzer şekilde, onları tahriş eden organizmaların vücutlarını temizlemek için muhtemelen ziyaret eder.
Bir temizleme istasyonundaki yumurtlama molası, bir kızböceklerinin kendi topraklarında bulunma süresini uzatır ve böylece istilalara karşı savunmasızlığını artırır. Peki, dünyada kadın kızböcekleri bu ikilemi nasıl çözüyor ve yumurtlama sırasında topraklarını kaybetme risklerini en aza indiriyor?
D.L. McGill Üniversitesi'nden Kramer ve ben nihayetinde bu soruya cevap verdik, ancak süreçte bana alay eden, aynı zamanda cevaplar için yalvaran yeni sorular keşfettim.
Örneğin, kadın kızböceklerinin doğduklarında sabahları temizlik istasyonlarını ziyaret ettiklerini belirtmenin yanı sıra, Barbados'taki kızböcekleri gözlemlerim de yumurtlamayan sabahları sırasında temizlik istasyonlarını (kendi bölgelerinin yakınında) ziyaret ettiklerini gösterdi. Acaba, kadın kızböceklerini sabahları temizlik istasyonlarında bu kadar çok zaman geçirmeye iten nedir?
Bu soruyu cevaplamak için, temizlik istasyonlarında hangi organizmaların kızböceklerinden çıkarıldığını tanımlamak zorunda kaldım. Bunu benim çabalarım beni gnathiid izopodlarının harika dünyasına tanıtan George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côtéand Nico Smit gibi cömert meslektaşlarıma götürdü.
Parazitler: Biyolojik Şampiyonlar
Gnathiid izopodları parazitlerdir. Parazit, bir konakçı organizmanın içinde ya da içinde yaşayan ve onu öldürmeden yaşayan ve hayatta kalmak için ev sahibine bağımlı olan bir organizmadır.
Parazit kelimesinin olumsuz çağrışımına rağmen, parazitler dünyanın en başarılı yaşam tarzının tadını çıkarır! Aslında, parazitler, dünyanın en çeşitli ekosistemleri olan mercan resiflerinin sakinlerinin çoğunu oluşturmaktadır. Mercan resiflerini ve çevresel değişimlerden nasıl etkileneceklerini gerçekten anlamak için parazitlerini anlamalıyız.
Gnathiidler özellikle sıra dışı parazitlerdir çünkü sadece larva olarak beslenirler ve gnathiid larvalarının yediği tek şey kandır. Şaşırtıcı bir şekilde, yetişkin gnathiidler hiç beslenmez. Ancak araştırmam açısından, gnathiidler hakkında en önemli şey, daha temiz balıklar için birincil gıda olarak hizmet etmeleridir.
Üç Yönlü İlişki
Daha temiz balıkların gnathiidlere bağımlılığı nedeniyle, daha temiz balıklar ve kızböcekleri arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için gnathiidler hakkında daha fazla bilgi edinmem gerektiğini biliyordum.
Küçük balık otellerinde (kafeslerde) bir resifin bir bölümüne bir grup balık yerleştirerek ve gnathiid yüklerini 24 saatlik bir döngü boyunca her iki saatte bir ölçerek gnathiidleri inceledim. Sonuçlarım, balığın geceleri ve şafak vakti en ağır gnathiid yüklerini taşıdığını gösterdi.
Bu sonuçlar, sabah kızböcekleri uyandığında, muhtemelen nispeten ağır gnathiid yüklerine sahip olduklarını göstermektedir. Bu yüklerden kaynaklanan sabah tahrişi muhtemelen istilacı kızböceklerini, en sevdikleri yiyeceklerle ziyafet çeken temiz balıkların gnathiid yüklerini azalttığı temizleme istasyonlarına yönlendirir. Bir kızböcekleri için, bir temizlik balığına yapılan sabah ziyareti muhtemelen sabah duşuna çok benziyor.
Masum Parazit mi, Hastalık Taşıyıcı mı?
Bu sonuçlar gnathiidlerin resif balıklarının günlük aktiviteleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ve bu nedenle resif ekolojisinde önemli oyuncular olduğunu göstermektedir.
Ancak gnathiidler başka nedenlerle de potansiyel olarak önemlidir. Örneğin, karadaki muadilleri, Lyme hastalığına ve sıtmaya neden olan mikroorganizmaları ileten keneler ve sivrisineklerdir. Benzer şekilde, Avustralya, Güney Afrika ve Avrupa'daki gnathiidlerin kan yoluyla bulaşan çeşitli parazitleri ilettiği görülmektedir.
Bu yüzden kızböceklerinin sabah temizliğinin gizemini çözdükten ve hala gnathiid tarafından büyülendikten sonra yeni bir soruya geçtim: Karayiplerin gnathiidleri hastalıkları iletiyor mu? Tahmin edebileceğiniz gibi, yüzlerce araştırmacı şu anda kenelerin ve sivrisineklerin biyolojisini inceliyor, ancak sadece bir avuç gnathiidlerin biyolojisini inceliyor. Yani, cevap… WDK (bilmiyoruz).
Okyanuslar gezegenin çoğunu işgal etse de, bilim adamları okyanuslarda hastalığa neden olan çevresel faktörleri karadan çok daha az biliyorlar. Bu önemli konu hakkındaki bilgimizi arttırmak için, Ulusal Bilim Vakfı ekibimin Karayip resif ortamlarındaki değişiklikler ve gnathiidler tarafından kanla taşınan parazitlerin yayılması arasındaki bağlantıları anlama çabalarını cömertçe destekledi.
Karayip Hazine Avı
Araştırma ekibim ve ben gnathiidleri çalışmaya başladığımızda, Karayip gnathiidlerinin birçok balık türünü istila ettiğini biliyorduk. Ancak, Karayipler'deki tüm gnathiid istila balıklarına hastalıklara neden olan kan parazitleri bulaşıp bulaşmadığını bilmiyorduk. Çalışmamız bu gnathiid ile enfekte olmuş balıkların kan parazitleri içermediğini ortaya çıkarırsa, gnathiidlerin hastalık yayıcıları olarak eksonere yardımcı olur. Ancak öte yandan, çalışmamız bu gnathiid istilalı balıkların bir kısmının veya tamamının kan parazitleri taşıdığını ortaya çıkarsa, gnathiidleri olası hastalık yayıcılar olarak etkileyecektir.
Bu nedenle çalışmamızın ilk adımı Karayipler'deki gnathiid istilalı balıkların kan parazitleri taşıyıp taşımadığını belirlemekti. Çalışmanın bu kısmı, kan parazitlerinin kötü şöhretli bir şekilde düzensiz olması nedeniyle karmaşıktı. Yani, bir konum kan parazitleri ile takım olabilirken, başka bir konum tamamen veya neredeyse kan parazitlerinden yoksun olabilir.
Bu, tüm üslerimizi kapsayacak şekilde, birden fazla yerden balık örneklememiz gerektiği anlamına geliyordu. Karayip hazine avındaydık! Hepsine göre, beş Karayip adasından 1.500'den fazla değişik tür balık topladık.
Çünkü aradığımız parazitler… tahmin ettiniz… kan, her balığa uyutmak (öldürmeden), biraz kan almak ve toplanan kanı bir slaytta tutmak zorundaydık. Daha sonra, örneklerimizi Güney Afrika'daki Nico Smit'e ve Birleşik Krallık'taki Angela Davies'e gönderdik - her ikisi de balıklarda kan parazitleri bulma konusunda yılların deneyimi olan karmaşık bir görev.
Sokaklara Götürmek
Çalışkan meslektaşlarım, herhangi bir kan paraziti tespit etmeden Karayip balıklarından yüzlerce kan slaytları taradılar. Yanlış balık türlerini mi örneklediğimizi mi, yoksa yanlış yerleri mi örneklediğimizi merak ettim.
Bozulmamış bir Karayip adası olan Saba'da Sea and Learn için bir seans için ayrılmak üzereydim. Bir bilim adamı olarak, bilim ve araştırmayı bilim insanı olmayanlarla paylaşmanın önemini takdir ediyorum, bu yüzden düzenli olarak bilim insanlarını topluluğa sunum yapmak, yerel K-12 öğrencileriyle atölye çalışmaları yürütmek için adaya düzenli olarak getiren Deniz ve Öğrenme programına katkıda bulunuyorum. bilim insanı olmayanları araştırmaya dahil etmek.
Ayrılmadan hemen önce Nico'dan oyun değiştiren bir e-posta aldım. Nico'nun e-postası bunu söyledi - Yaşasın! - slaytlarımızdan biri kan parazitleri açısından pozitif test etmişti. Peki, şanslı infekler kimlerdi? Tahmin ettin… kızböcekleri. Nico'nun e-postalarında Sea and Learn ile paylaşabileceğim fotoğraflar da vardı. Stoked!
Bilim, sizi neredeyse her dönüşte heyecan verici sürprizler ve belirsizlikle vahşi bir roller coaster yolculuğuna çıkarabilir.
Hazine Avı Devam Ediyor
Saba'dan, özellikle büyük bir kızböcekleri nüfusu olan yakındaki St. Maarten'a yüksek kuyruk yaptım. Şu anda Karayipler'de Çevresel Koruma adlı mükemmel bir Maarten merkezli çevre organizasyonunun başkanıyım, bu da bana Madam Doğa Vakfı'nın Tadzio Bervoets'le birlikte kızböceklerinden kan örnekleri toplamak için çalışmamı sağladı.
Araştırma ekibim ve ben hala birkaç Karayip adasından kızböceklerinden kan örnekleri topluyor ve analiz ediyoruz:
- Parazit bulaşmış kızböceklerinin parazitlerini gnathiidlerden alıp almadığını belirleyin
- Kan paraziti enfeksiyonlarının balıklar üzerindeki etkilerini tanımlamak
- Karayipler kızböcekleri arasında kan parazitlerinin yaygınlığını belirleme
Son sonuçlarımız, St. Maarten ve Saba'dan gelen kızböceklerinin kan parazitleri ile enfekte olduğunu ortaya koyuyor. Ek örneklemenin bu parazitleri kimin yaydığını belirlememize yardımcı olacağını umuyoruz.
Buna ek olarak, araştırma ekibim ve ben, kızböceklerinin yanı sıra çeşitli Karayip balıklarından kan örnekleri topluyor ve analiz ediyoruz. Bunu yaparken, henüz bilimsel olarak tarif edilmemiş ve adlandırılmamış birçok yeni kan paraziti türü keşfettik. Gelecekteki araştırmalar için daha fazla grist!
Paul Sikkel'in araştırması hakkında daha fazla LiveScience makalesi.
Editör'Not: Sahne Arkası makalelerinde tasvir edilen araştırmacılar, Ulusal Bilim Vakfıfederal ajans, bilim ve mühendisliğin tüm alanlarında temel araştırma ve eğitimi finanse etmekle görevli. Bu materyalde ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu ve sonuç ya da öneri yazarın görüşüdür ve Ulusal Bilim Vakfı'nın görüşlerini yansıtmayabilir. Bkz. Sahne Arkası Arşivi.
