Ezt a színfalak mögött írt cikket a LiveScience kapta, a Nemzeti Tudományos Alapítvánnyal együttműködésben.
Mivel a "ő" minden negyedik napon ív, tudtam, hogy ma még nem fog. Kihúztam az ágyból a megbízható Micimackó ébresztőórájának hangjelzésén, becsúsztam a nedvesruhámba, megragadtam a víz alatti zseblámpámomat és a konyhába zuhantam a barbadosi Bellairs Kutatóintézetben, hogy kávét készítsek, büszke arra, hogy ébren vagyok még a a kakasok bejelentették a hajnal kezdetét.
Nagyon figyeltem az órámat, mert az első fény ideje minden nap megváltozik, és ha akár egy másodperc késéssel is megérkeznék a vízbe, hiányoznék tőle.
Egy reggeli próba
Mint általában, a partra érkezésem egybeesett a késő esti tengerparti partik zuhogásával; Hajnal túlságosan késő az éjszakai partírok számára és túl korai a legtöbb ember számára - de csak neki és nekem megfelelő. Kihúztam a zátony mentén, kikapcsolva a zseblámpámmal, élvezve a fényes zöld biolumineszcens plankton partik, valamint a tintahal és a mókushal vadászatainak látványát.
Mivel oly sok éjszakától hajnalig átmentem ezen a helyen, könnyen megtaláltam otthonát: egy zátonyszakaszt, amely körülbelül egy ugrógömb kör volt a kosárlabdapálya közepén. De a látótávolságon kívül volt - valószínűleg még mindig alszik az egyik területén található barlangban.
Néhány perccel az érkezésem után azonban a napkelte első látványa elegendő fényt adott ahhoz, hogy észrevegyem alakját, amikor megjelenik. Annak ellenére, hogy lakóhelyét nagylelkűen finom gyep algaval borították, kihagyta a reggelit, gyorsan és óvatosan elindult a zátony mentén társa otthonába. Amikor odaérkezett, a társa sorozatokkal és egyéb manőverekkel üdvözölte. Ezután elkezdett tojást tojni egy fészekre, amelyet már előkészített neki.
Egy pár sárgafarkú nőstény ívott. A karibi hajnalra jellemző, hogy ez a pár hajnalban született. És mint minden magányos, a pár a fiú területén született.
A Damsel dilemma
A nő területén a nőivarú nőnek el kell hagynia a saját területét, hogy a férj területén ívhasson. De egy embertől eltérően a nőstény nő nem akadályozhatja meg az otthoni inváziókat azáltal, hogy bezárja az ajtót a háta mögött, vagy támaszkodva a szomszédokra, hogy távollétében otthonát figyelje.
Inkább, míg a nőstény távol van, területét teljesen védtelennek tartják, és kitéve más halak - köztük a szomszédok - általi invázióknak, akik fel tudják venni az átvételeket, és ellophatják ételeiket. Ezért minél tovább nő egy nő, annál nagyobb a kockázata annak, hogy elveszíti "házát".
Tehát logikus lehet azt feltételezni, hogy a nőstény nők minimalizálják ívási idejüket. Barbadoson azonban épp az ellenkezőjét tapasztaltam: a nőstény nők gyakran megszakították ívási tevékenységeiket, hogy meglátogassák társaik területének közelében lévő takarító állomásokat.
A takarító állomás egy olyan zátonyhely, ahol tisztító szervezetek, például gobies és garnélarák találhatók, amelyek más szervezeteket eltávolítanak a halak testéből. A halak megismerik ezen állomások helyét, és feltehetően ellátogatnak hozzájuk annak érdekében, hogy megtisztítsák őket valamilyen módon irritáló szervezetek testét, hasonlóan ahhoz, ahogyan a kullancsok vagy bolhák irritálják az embereket.
Egy ívási megálló egy tisztítóállomáson meghosszabbítja a nők távollétét a saját területén, és ezáltal növeli az inváziókkal szembeni kiszolgáltatottságot. Szóval, hogyan tudják a nők leányvállalatai megoldani ezt a dilemmát a világon, és minimalizálják annak kockázatát, hogy ívás közben elveszítik területüket?
D. L. Kramer, a McGill Egyetem és végül is válaszoltunk erre a kérdésre, de a folyamat során új kérdéseket fedeztem fel, amelyek engem gúnyolódva szintén válaszokat kértek.
Például, amellett, hogy azt jelezték, hogy a nőstény nők reggel, amikor szaporodnak, meglátogatják a takarító állomásokat, a barbadosiai damselfish megfigyeléseim azt is jelezték, hogy nem ívó reggelenként (saját területük közelében) takarító állomásokat látogatnak. Kíváncsi voltam, mi kényszeríti a nőket arra, hogy olyan sok időt töltsön reggel a tisztítóállomásokon?
A kérdés megválaszolásához meg kellett határoznom, hogy mely szervezeteket távolítják el a takarítóállomásokból a takarmányból. Erre irányuló erőfeszítéseim néhány nagylelkű kollégámhoz vezettek - köztük George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côtéand és Nico Smit -, akik bemutattak engem a gnathiid izopodák csodálatos világában.
Paraziták: Biológiai bajnokok
A Gnathiid izopodák paraziták. A parazita olyan szervezet, amely a gazdaszervezetön vagy annak belsejében él anélkül, hogy megölné, és a gazdasejtétől függ, hogy fennmarad-e.
A parazita szó negatív konnotációja ellenére a paraziták élvezik a világ legsikeresebb életmódját! Valójában az élősködők teszik ki a korallzátonyok lakosságának többségét, amelyek a világ legkülönbözőbb ökoszisztémái. Annak érdekében, hogy valóban megértsük a korallzátonyokat, valamint azt, hogy a környezeti változás hogyan fogja őket befolyásolni, meg kell értenünk parazitájukat.
A gnathidák különösen szokatlan paraziták, mivel csak lárvákként táplálkoznak, és a gnathiid lárvák csak a vért fogyasztják. Meglepő módon a felnőtt gnathiidák egyáltalán nem táplálkoznak. De kutatásaim szerint a gnathiidoknál a legfontosabb dolog az, hogy ők a tisztább halak elsődleges táplálékává válnak.
Háromirányú kapcsolat
Mivel a tisztább halak függnek a gnathiidektől, tudtam, hogy többet kell megismernem a gnathiidekről, hogy jobban megértsem a tisztább halak és a magányos kapcsolatot.
A gnathiideket tanulmányoztam úgy, hogy egy halcsoportot egy zátony egy szakaszára helyeztem egy kis halszállodában (ketrecben), és gnathiid terhelését kétóránként megmértem egy 24 órás ciklus során. Eredményeim kimutatták, hogy a halak a legnehezebb gnathiid terhelést szállították éjjel és hajnalban.
Ezek az eredmények azt sugallják, hogy amikor reggel felébredek, valószínűleg viszonylag nehéz gnathiid terhelésük van. Az ezekből a terhekből származó reggeli irritáció valószínűleg a fertőzött nőket a takarítóállomásokra vezeti, ahol a tisztább halak - alig várják el a kedvenc ételeiket - csökkentik gnathiid terhelésüket. Tehát egy magányos embernek egy tisztító halak reggeli látogatása valószínűleg úgy érzi, mint egy reggeli zuhany.
Ártatlan parazita vagy betegséghordozó?
Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a gnathiidok jelentős hatással vannak a zátonyhalak napi tevékenységeire, és ezért a zátonyökológia fő szereplői.
A gnathiidok más okokból is potenciálisan fontosak. Például szárazföldi társaik a kullancsok és szúnyogok, amelyek átjuttatják a Lyme-kórot és a maláriát okozó mikroorganizmusokat. Hasonlóképpen, úgy tűnik, hogy Ausztráliában, Dél-Afrikában és Európában a gnathiidok különböző vér által terjesztett parazitákat terjesztnek.
Tehát miután megoldottam a leánykori reggeli takarítás rejtélyét, és még mindig lenyűgözte a gnathiid, egy új kérdéshez indultam: A karibi gnathiidák terjesztik-e a betegségeket? Mint gondolhatja, kutatók százai jelenleg tanulmányozzák a kullancsok és szúnyogok biológiáját, de csak néhány ember tanulmányozza a gnathiidák biológiáját. Tehát, a válasz:… WDK (nem tudjuk).
Annak ellenére, hogy az óceánok a bolygó nagy részét elfoglalják, a tudósok sokkal kevésbé tudnak a környezeti tényezőkről, amelyek óceánokban, mint a szárazföldön terjesztik a betegségeket. Annak érdekében, hogy jobban megismerjük ezt a fontos témát, a Nemzeti Tudományos Alapítvány nagylelkűen támogatta csapatom erőfeszítéseit, hogy megértsék a kapcsolatokat a karibi zátonyok környezetében bekövetkező változások és a vér által terjesztett paraziták gnathiidák általi terjedése között.
Karibi kincsvadászat
Amikor kutatócsoportom és én elkezdtük a gnathiidák tanulmányozását, tudtuk, hogy a karibi gnathiids sok halfajt fertőznek meg. De nem tudtuk, vajon a Karib-térségben minden gnathiid-fertőzött halat megfertőztek-e olyan vérparaziták, amelyek betegségeket okoznak. Ha tanulmányunk kimutatná, hogy ezek a gnathidivel fertőzött halak mentesek voltak vérparazitáktól, ez segíthetné a gnathiidák megbetegedését, mint a betegség terjedését. De ha viszont a tanulmányunk kimutatja, hogy ezeknek a gnathiid-fertőzött halaknak egy része vagy mindegyike vérparazitákat hordoz, akkor a gnathiideket vonják be lehetséges betegség-terjesztőként.
Tehát kutatásunk első lépése annak meghatározása volt, hogy a karniban a gnathiid-fertőzött halak vérparazitákat hordoznak-e. A tanulmány e részét bonyolította az a tény, hogy a vérparaziták hírhedten foltosak. Vagyis az egyik hely vérparazitákkal lehet összekapcsolódni, míg egy másik hely teljesen vagy csaknem hiányzik a vérparazitáktól.
Ez azt jelentette, hogy az összes bázisunk lefedéséhez több helyről kellett mintát vennünk. Karibi kincsvadászaton vettük részt! Mindent egybevetve, több mint 1500 különféle fajból álló halat gyűjtöttünk öt karibi szigetről.
Mivel az általunk keresett paraziták… kitaláltatok… vérben, minden halat meg kellett érzésteleníteni (megölés nélkül), egy kis vért kellett belőle venni és a gyűjtött vért megőrizni a dián. Ezután a mintákat eljuttattuk munkatársaimhoz, Nico Smit-hez Dél-Afrikában és Angela Davies-hez az Egyesült Királyságban. Mindketten éves tapasztalattal rendelkeznek a vérparaziták keresésében a halakban, ami bonyolult feladat.
Az utcára
Szorgalmas kollégáim több száz vérlemezt szűrtek át a karibi halakból, anélkül, hogy vérparazitákat észleltek volna. Kíváncsi voltam, hogy nem a megfelelő halfajból vettünk-e mintát, vagy nem a megfelelő helyekről vettek-e mintát?
A Sea and Learn ülésén készültem elindulni Sabába - egy érintetlen karibi szigetre. Tudósként nagyra értékelem a tudomány és a kutatás megosztásának fontosságát a nem tudósokkal, ezért hozzájárulok a Sea and Learn programhoz, amely rendszeresen hozza a szigetet tudósokhoz, hogy prezentációkat tartson a közösség számára, workshopokat vezessen a helyi K-12 hallgatókkal és bevonja a nem tudósokat a kutatásba.
Közvetlenül az indulásom előtt kaptam egy játékcserélő e-mailt Nico-tól. Nico e-mailében ezt mondta: Hooray! - az egyik lemezen pozitív volt a vérparaziták vizsgálata. Szóval, kik voltak a szerencsés fertőzöttek? Gondolod ... önelégült. Nico e-mailjébe azok a fényképek is belekerültek, amelyeket megoszthattam a Sea and Learn-val. Stoked!
A tudomány vad hullámvasút útjára vezethet, izgalmas meglepetésekkel és bizonytalansággal szinte minden fordulóján.
A kincsvadászat folytatódik
Sabától magasan a közeli St. Maartenig szállítottam, ahol különösen nagy a népesség lakosa. Jelenleg a Karib-térségben a Környezetvédelem nevű, kiváló St. Maarten alapú környezetvédelmi szervezet elnöke vagyok, amely segített megszervezni, hogy együtt dolgozzak a Szent Maarten Természeti Alapítvány Tadzio Bervoets-szel, hogy vérmintákat gyűjtsek a magánytól.
Kutatócsoportom és én még mindig gyűjtünk és elemezzük vérmintákat a több karibi szigetektől származó nőkből, hogy:
- Határozza meg, hogy a parazita-fertőzött nők megszerezik-e parazitáikat a gnathiidoktól
- Azonosítsa a vérparaziták fertőzések hatásait a halakra
- Határozza meg a vérparaziták gyakoriságát a karibi nők körében
Legfrissebb eredményeink azt mutatják, hogy a St. Maartenből és a Sabából származó nőstényeket vérparaziták fertőzték meg. Reméljük, hogy a további mintavétel segít meghatározni, ki terjeszti ezeket az élősködőket.
Ezenkívül kutatócsoportunk és én is a vérmintákat gyűjtjük és elemezzük különféle karibi halfajoktól, a magányos halászaton kívül. Ennek során számos új vérparazita fajt fedeztünk fel, amelyeket még nem tudományosan ismertettek és neveztek el. Több sír a jövőbeli kutatásokhoz!
További LiveScience cikkek Paul Sikkel kutatásáról.
Szerkesztő's Megjegyzés: A színfalak mögött bemutatott kutatók a Nemzeti Tudományos Alapítvány, a szövetségi hivatal, amely az alapkutatás és az oktatás finanszírozásáért felel meg a tudomány és a mérnöki tevékenység minden területén. Az ebben az anyagban kifejtett vélemények, megállapítások, következtetések vagy ajánlások a szerző véleményét, nem feltétlenül tükrözik a Nemzeti Tudományos Alapítvány véleményét. Lásd a A jelenetek mögött Archívum.
