Tento článek Za scénami byl poskytnut LiveScience ve spolupráci s National Science Foundation.
Protože „ona“ se rodí každý čtvrtý den, věděla jsem, že se dnes vynoří. Vyvalil jsem se z postele ve zvonku svého spolehlivého budíku Winnie the Pooh, vklouzl jsem do neoprenu, popadl mi podvodní baterku a narazil jsem do kuchyně ve výzkumném ústavu Bellairs v Barbadosu, abych si připravil kávu, hrdý na to, že jsem vzhůru ještě před Kohouti oznámili nástup úsvitu.
Sledoval jsem své hodinky, protože čas prvního světla se měnil každý den, a kdybych dorazil do vody dokonce o vteřinu později, postrádal bych ji.
Ranní pokus
Jako obvykle se můj příjezd na pláž shodoval s odlivem pozdních nočních plážových večírků; svítání přestává příliš pozdě na noční partyzány a příliš brzy na většinu ostatních - ale právě pro ni a pro mě. Plavil jsem se podél útesu s vypnutou baterkou a užíval jsem si pohled na jasně zelené bioluminiscenční planktonové večírky a hlídky lovecké chobotnice a veverky.
Protože jsem navštívil toto místo během tolika přechodů z noci do úsvitu, snadno jsem našel její domov: část útesu o velikosti kruhu skokového míče uprostřed basketbalového hřiště. Byla však mimo dohled - pravděpodobně ještě spala v jedné z jeskyní svého území.
Ale pár minut po mém příjezdu, první náznak východu slunce vrhl jen tolik světla, abych rozeznal její tvar, když se objevila. Přestože její příbytek byl velkoryse pokrytý lahodnými trávníkovými řasami, přeskočila snídani a rychle a opatrně se vydala podél útesu do domu svého kamaráda. Když tam dorazila, její kamarád ji pozdravil řadou poklesů a dalších manévrů. Pak začala snášet vejce na hnízdo, které pro ni již připravil.
Pár tlukotů žlutohnědých se plodil. Tato dvojice, typická pro karibské moře, se za úsvitu vynořila. A jako všichni bezbožní, pár se vynořil na mužském území.
Damillovo dilema
Aby se mohla plodit na mužském území, musí žena bezbožná opustit své vlastní území. Na rozdíl od člověka však žena bezohledná nemůže zabránit domácím vpádům tím, že zamkne dveře za ní nebo se spoléhá na sousedy, aby během její nepřítomnosti sledovali její domov.
Spíše, zatímco žena bezbožná je pryč, její území je naprosto neohrožené a zranitelné vůči invazi jiných ryb, včetně sousedů, kteří ji mohou prozkoumat kvůli převzetí a ukrást jí jídlo. Čím déle je žena pryč, tím více riskuje, že ztratí „dům“.
Mohlo by tedy být logické předpokládat, že samice bezbožných by minimalizovala jejich čas tření. Ale na Barbadosu jsem si všiml opaku: Samice damselfish často přerušovala své tření, aby navštívila čisticí stanice poblíž území partnerů.
Čisticí stanice je místo útesu, ve kterém jsou ukryty čisticí organismy, jako jsou gobie a krevety, které odstraňují jiné organismy z těl ryb. Ryby znají umístění těchto stanic a pravděpodobně je navštěvují, aby vyčistily svá těla od organismů, které je nějakým způsobem dráždí, podobně jako klíšťata nebo blechy dráždí lidi.
Zastavení tření v čisticí stanici prodlužuje bezohlednou nepřítomnost na jejím vlastním území a zvyšuje tak jeho zranitelnost vůči invazi. Jak tedy na světě řeší samičí samice toto dilema a minimalizuje riziko ztráty svých území během tření?
D.L. Kramer z McGill University a já jsme nakonec odpověděli na tuto otázku, ale v průběhu toho jsem objevil nové otázky, které mi, posměch, také prosily o odpovědi.
Například kromě toho, že ženské bezbožné návštěvy úklidových stanic ráno, když se rodí, moje pozorování bezbožných na Barbadosu také naznačovaly, že navštíví úklidové stanice (poblíž jejich vlastních území) během nedotkajících se ran. Zajímalo by mě, co nutí ženu bezmocnou trávit tolik času ráno v čistících stanicích?
Abych odpověděl na tuto otázku, musel jsem zjistit, jaké organismy jsou odstraněny z bezbohatých na čistících stanicích. Moje snaha o to mě vedla k některým velkorysým kolegům - včetně Georga Benza, Alexandry Grutterové, Isabelle Côtéand Nico Smitové, kteří mě uvedli do nádherného světa gnathiidních izopodů.
Paraziti: Biologičtí šampióni
Gnathiidní izopody jsou paraziti. Parazit je organismus, který žije na hostitelském organismu nebo uvnitř něj, aniž by jej zabil a je závislý na svém hostiteli, protože přežívá.
Navzdory negativní konotaci slova parazit si paraziti užívají nejúspěšnější životní styl světa! Ve skutečnosti paraziti představují většinu obyvatel korálových útesů, které jsou nejrozmanitějšími ekosystémy světa. Abychom skutečně porozuměli korálovým útesům a jejich dopadům na změny životního prostředí, musíme pochopit jejich parazity.
Gnathiids jsou obzvláště neobvyklí paraziti, protože se živí pouze jako larvy a jedinou věcí, kterou larvy gnathiidů jedí, je krev. Je úžasné, že dospělí gnathiidové se nekrmí vůbec. Ale z hlediska mého výzkumu je nejdůležitější věcí gnathiidů to, že slouží jako primární jídlo pro čistší ryby.
Třícestný vztah
Vzhledem k závislosti čistších ryb na gnathiidech jsem věděl, že se musím dozvědět více o gnathiidech, abych lépe porozuměl vztahu mezi čistšími rybami a bezbožnými.
Studoval jsem gnathiidy umístěním skupiny ryb na část útesu v malých rybích hotelech (klecích) a měřením jejich gnathiidového zatížení každé dvě hodiny během 24 hodinového cyklu. Moje výsledky ukázaly, že ryby nesly nejtěžší gnathiidové břemeno v noci a za úsvitu.
Tyto výsledky naznačují, že když se ráno bezboří probudí, pravděpodobně mají relativně velké gnathiidové dávky. Ranní podráždění z těchto zátěží pravděpodobně zamíří zamořeného bezbožného na čisticí stanice, kde čistší ryby - dychtivé hodovat na své oblíbené jídlo - snižují své gnathiidové dávky. A tak, bezbohý, ranní návštěva úklidové ryby se pravděpodobně cítí jako ranní sprcha.
Nevinný parazit nebo nosič nemocí?
Tyto výsledky naznačují, že gnathiidy mají významný vliv na každodenní činnosti útesových ryb, a jsou proto hlavními hráči v ekologii útesů.
Ale gnathiidy jsou také potenciálně důležité z jiných důvodů. Například jejich protějšky na pevnině jsou klíšťata a komáři, kteří přenášejí mikroorganismy způsobující Lymeovu chorobu a malárii. Podobně se zdá, že gnathiidy v Austrálii, Jižní Africe a Evropě přenášejí různé krevní parazity.
Takže poté, co jsem vyřešil záhadu ranních čistek bezbožných a stále fascinovaný gnathiidy, jsem se přesunul k nové otázce: Přenášejí gnathiidové z Karibiku nemoci? Jak si můžete představit, stovky vědců v současné době studují biologii klíšťat a komárů, ale jen hrstka studuje biologii gnathiidů. Odpověď je tedy ... WDK (nevíme).
Přestože oceány zaujímají většinu planety, vědci vědí mnohem méně o okolních faktorech, které způsobují přenos nemocí v oceánech, než na souši. Abychom rozšířili naše znalosti o tomto důležitém tématu, Národní vědecká nadace velkoryse podporovala úsilí mého týmu porozumět souvislostem mezi změnami v karibských útesových prostředích a šířením krevních parazitů gnathiidy.
Karibská honba za pokladem
Když jsme s výzkumným týmem začali studovat gnathiidy, věděli jsme, že karibští gnathiidi napadají mnoho druhů ryb. Nevěděli jsme však, zda jsou všechny nebo dokonce jakékoli ryby napadené gnathiidy v Karibiku infikovány krevními parazity, které způsobují nemoci. Pokud by naše studie odhalila, že tyto ryby napadené gnathiidy neobsahovaly krevní parazity, pomohlo by to osvobodit gnathiidy jako látky šířící nemoci. Pokud by však naše studie na druhou stranu odhalila, že některé nebo všechny tyto ryby napadené gnathiidy nesly krevní parazity, znamenalo by to, že gnathiidy budou možné šíření nemocí.
Prvním krokem naší studie bylo tedy zjistit, zda ryby napadené gnathiidy v Karibiku mají krevní parazity. Tato část studie byla komplikována skutečností, že krevní paraziti jsou notoricky nespravedliví. To znamená, že jedno místo může spolupracovat s krevními parazity, zatímco jiné místo může být zcela nebo téměř bez parazitů krve.
To znamenalo, že k pokrytí všech našich základen jsme museli vzorkovat ryby z různých míst. Byli jsme na lovu v Karibiku! Všichni jsme sbírali více než 1 500 ryb různých druhů z pěti karibských ostrovů.
Protože jsme parazity, které jsme hledali, sídlili v ... uhodli jste to ... krev, museli jsme každou rybu anestetizovat (aniž by ji zabili), odebrat z ní trochu krve a uchovat sebranou krev na sklíčku. Poté jsme své vzorky poslali mým spolupracovníkům, Nico Smit v Jižní Africe a Angela Davies v U.K. - oba mají dlouholeté zkušenosti s hledáním krevních parazitů v rybách, což je složitý úkol.
Vezmeme to do ulic
Moji pracovití kolegové promítali stovky diapozitivů krve z karibských ryb, aniž by odhalili krevní parazity. Zajímalo by mě, zda jsme odebrali vzorky nesprávných druhů ryb, nebo zda odebrali vzorky nesprávných stránek?
Chtěl jsem odejít na zasedání s mořem a učit se v Sabě - nedotčeném karibském ostrově. Jako vědec oceňuji důležitost sdílení vědy a výzkumu s nevědeckými, a tak přispívám k programu Sea and Learnprogram, který pravidelně přivádí vědce na ostrov, aby prezentoval komunitu, vedl workshopy s místními studenty K-12 a zapojit nevědecké pracovníky do výzkumu.
Těsně před mým odjezdem jsem od Nico dostal e-mail se změnou hry. Nico to řekl e-mailem - Hurá! - jeden z našich preparátů byl pozitivně testován na krevní parazity. Kdo byli tedy šťastní infikovaní? Uhodli jste to ... zatraceně. V Nicolově e-mailu byly také fotografie, které jsem mohl sdílet s Sea and Learn. Stoked!
Věda vás může vzít na divokou jízdu na horské dráze, s napínavými překvapeními a nejistotou kolem téměř každé zatáčky.
Lov pokladů pokračuje
Od Saby jsem ji vysoko sledoval do nedaleké St. Maarten, která má obzvláště velkou populaci bezbožných. V současné době jsem předsedou vynikající environmentální organizace se sídlem v St. Maarten s názvem Ochrana životního prostředí v Karibiku, která mi pomohla zařídit, abych pracoval s Tadzio Bervoets z Nadace St Maarten Nature Foundation na odběru vzorků krve od bezvědomí.
Můj výzkumný tým a já stále shromažďujeme a analyzujeme vzorky krve z bezbožných z několika karibských ostrovů, abychom:
- Zjistěte, zda paraziti infikovaní bezbožní berou své parazity z gnathiidů
- Identifikujte účinky infekce krevních parazitů na ryby
- Určete prevalenci krevních parazitů u karibských damselfishů
Naše nejnovější výsledky ukazují, že bezohlední ze St. Maarten a Saba jsou infikováni krevními parazity. Doufáme, že další vzorkování nám pomůže určit, kdo tyto parazity šíří.
Kromě toho jsme spolu s mým výzkumným týmem shromažďovali a analyzovali vzorky krve z různých druhů karibských ryb kromě bezbožných. Při tom jsme objevili mnoho nových druhů krevních parazitů, které dosud nebyly vědecky popsány a pojmenovány. Více zájmu o budoucí výzkum!
Další články LiveScience o výzkumu Paul Sikkel.
Editor's Poznámka: Vědci líčeni v článcích Za scénami byli podporováni agenturou Národní vědecká nadace, federální agentura pověřená financováním základního výzkumu a vzdělávání ve všech oborech vědy a techniky. Názory, nálezy a závěry nebo doporučení vyjádřené v tomto materiálu jsou názory autora a nemusí nutně odrážet názory Národní vědecké nadace. Viz Za archivem scén.
