forskere bruger lancetfish ‘ s usædvanlige maver, der indeholder knap fordøjede madvarer, for at lære mere om de skabninger, der er udgør midten af det marine Madnet og om plastens gennemgribende karakter i havet. Video produceret af Joseph Bennington-Castro.
med sin brede mund fyldt med dolklignende tænder, spiny sejlfin, der minder om nogle dinosaurer, og lang, slank krop, der strækker sig op til 2 meter (6,6 fod), ser lancetfish ikke ud som et væsen, som nogen vil have til at floke med. Endnu, fiskere fanger undertiden mere lancetfisk end bigeye tun eller sværdfisk, de faktisk målretter mod.
på overfladen ser disse forhistoriske fisk ikke ud til at have meget værdi. De er ikke meget velsmagende, og deres gelatinøse kød er uegnet til lokalt køkken. Og deres foretrukne habitat — havets mørke dybder-og potentielle størrelse udelukker dem fra akvarier. Som sådan holder fiskerne typisk ikke den lancetfisk, de fanger. men forskere ved NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center (PIFSC) har sammen med deres samarbejdspartnere ved Monterey Bay Akvarium Research Institute, Stanford University og NOAA Pacific Islands Regional Office (PIRO) fundet et specielt formål for den tilsyneladende værdiløse lancetfiskfangst: som unikke værktøjer til bedre at forstå midten af det marine madnet.
“Når vi ser i lancetfish maver, er deres bytte virkelig ufordøjet,” siger PIFSC research oceanographer Phoebe. “De ligner næsten nøjagtigt den fisk, du ville se svømme rundt i havet.”
Ved at studere maveindholdet i lancetfisk, får træ-Jefcoats og hendes kolleger et hidtil uset indblik i økosystemet og hjælper dem med at forstå for eksempel, hvad fiskene på vores tallerkener (tun, sværdfisk og andre) spiser. sporing af disse marine kostvaner gennem årene vil yderligere afsløre, hvordan det marine fødevarenet ændrer sig over tid (hvis overhovedet), og hvordan de store interårlige klimavariabilitetshændelser som El ni Karroso eller La Ni Karrosa-såvel som stigende havtemperaturer og forsuring af havet — påvirker fødevarenettet.
mystisk Madnet
ved bunden af det marine madnet er fytoplankton, fotosyntetiske mikroorganisims, der ligner jordbaserede planter, idet de indeholder chrolophyll og kræver sollys for at leve og vokse. Fordi disse organismer har brug for sollys, lever de en masse på eller nær havets overflade, og forskere kan derfor let studere dem med satellitbilleder, siger Jefcoats.
i den anden ende af spektret er de store fisk, pattedyr og andre dyr i havet. Forskere lærer meget om disse toppunkt rovdyr gennem observationsundersøgelser og i tilfælde af de store fisk gennem fiskeriet.
“men så er der denne enorme del af madnettet i midten,” siger Jefcoats. Den består af såkaldt micronekton, som frit svømmer fisk, krebsdyr, blæksprutter og jellies, der ikke er mere end 20 cm (ca.8 inches) i længden. “Alle disse ting er virkelig svært at fange, når vi forsker gennem mellemvandssøjlen.”
en lancetfisks mave, vist her, indeholder ofte knap fordøjet bytte. Det kan hjælpe med at afsløre, hvilke forskningstråler gennem mellemvandssøjlen ofte savner.
PIFSC-forskere lærte, at de kunne bruge lancetfish-diæter til at studere midten af madnettet gennem arbejdet med Anela Choy, en oceanograf med Monterey Bay Akvarium Research Institute (MBARI). Choy gennemførte ph.d. – forskning, hvor hun kiggede på kost af en håndfuld store fisk, der lever i tusmørke (mesopelagic) område af havet, herunder lancetfisk, Opah (månefisk), og et par andre arter, og sammenlignede dem med kost af kommercielt vigtige tun og sværdfisk.
Choy tog senere en kort post-doc-stilling med PIFSC og foldede sin diætforskning ind i programmet. I betragtning af at lancetfiskens fordøjelsesfysiologi gjorde deres bytte det nemmeste at identificere, fokuserede forskerne deres opmærksomhed på disse usædvanlige fisk, som giver dem mulighed for at studere mikronektonsamfundene i det nordlige Stillehav som aldrig før, siger Jefcoats.
mystisk fisk
for at få lancetfiskprøver har forskerne hentet hjælp fra PIRO-observatører, der rutinemæssigt er ombord på langlinefartøjer til at dokumentere kommercielle fiskeres fangst og besætningernes aktiviteter. Med disse prøver forsøger de at erhverve nogle grundlæggende videnskabelige oplysninger om disse krypiske fisk, såsom deres distribution, vækstrate og fordøjelsesprocesser.
Der findes to kendte arter af lancetfisk, som findes i hele verdens oceaner undtagen Polarhavet: den langsnudede lancetfisk (Alepisaurus feroks) og den kortsnudede lancetfisk (Alepisaurus brevirostris). Indtil for nylig troede forskere, at den eneste art, der findes i det nordlige Stillehav, er sorten med lang næse; mærkeligt nok findes lancetfisken i to forskellige størrelser, hvilket tyder på, at fiskerne fangede to forskellige arter.
men alle de lancetfisk, som Træjefcoats og hendes kolleger har undersøgt indtil videre, var A. feroks, og Stanford-samarbejdspartner Elan Portner kom med en teori om, hvad der foregår.
” den måde, hvorpå fiskebestande generelt fungerer, er, at du har en hel masse små fisk og ikke en masse store fisk, og fiskeredskaberne er designet til at fange de store fisk, ” forklarer Jefcoats. “Så vi tror, at vi fanger meget i den mindre størrelsesklasse, bare fordi der er meget flere af dem, og vi fanger meget i den større størrelsesklasse, fordi det er det, gearet er designet til at fange.”
forskerne identificerer lancetfiskarterne gennem omhyggelig undersøgelse og målinger, men de tager også hvide muskelprøver for til sidst at udføre DNA-arbejde. Derudover samler de ololiths (øreben) fra lancetfisken, som giver dem mulighed for at ældes fisken og bestemme, hvor hurtigt de vokser — grundlæggende oplysninger, der er kendt for tun, mahimahi og mange andre typer fisk, men mangler lancetfisk.
afdækning af mysterierne
indtil videre fortsætter teamet med at behandle lancetfish og håber at analysere alle deres data i de kommende måneder. Diætforskningen på den anden side er i gang med nogle interessante fund.
for eksempel har de fundet plastik i lancetfish maver — og masser af det, herunder alt fra plastikposer, til garn, til hårklip, til strå, til flasker. Desuden, i en undersøgelse af hyppigheden og sammensætningen af indtaget plast af lancetfish, PIRO-forsker Lesley Haun fandt, at næsten en fjerdedel af lancetfisk samplede indtaget plast, primært i form af plastfragmenter.
et stort stykke af en sort plastpose hentet fra en lancetfisks mave. Med et samlet silhuetareal på omkring 51.000 kvadratmillimeter er posen omtrent på størrelse med et køkkenhåndklæde.
“Vi kategoriserede plasten efter fysiske egenskaber og målte silhuetområdet for hvert stykke ved hjælp af billedanalyseprogrammer,” siger han. “En interessant opdagelse var et stort stykke af en sort plastikpose, der var omtrent på størrelse med et køkkenhåndklæde!”
mens plastaffald ofte betragtes som noget, der sidder på overfladen af vandet, antyder de prøver, der findes i tarmen, at plastaffald faktisk findes i hele vandkolonnen.
et andet almindeligt bytteelement: andet lancetfisk. Faktisk har forskerne ikke kun fundet lancetfisk i maven på andre lancetfisk, men også lancetfisk i maven på de kannibaliserede lancetfisk.
kredit: Forskere finder en række biologiske og ikke-biologiske genstande i lancetfish maver, herunder forskellige små fisk (øverst til venstre), plast (øverst til højre) og mindre lancetfish (nederst).
samlet set viste foreløbige resultater imidlertid, at A. feroks har en forskelligartet appetit, der spænder over 97 byttefamilier, hvoraf mange ikke er velkendte. Lancetfiskens unikke fordøjelsesfysiologi gør det muligt for holdet at identificere nogle af arterne ved tæt inspektion, selvom andre kræver DNA-analyser.
sammenligning af disse byttedyr med dem, der er fanget i forskningstråler, vil male et mere komplet billede af midten af madnettet.
mere forskning kan også belyse, hvordan lancetfish får den ernæring, de har brug for, på trods af at deres maveindhold stort set er ufordøjet. En teori antyder, at lancetfish spiser, når de støder på mad og kun fordøjer deres bytte, når det er nødvendigt. “det er interessant, at vi fanger mange af disse fisk, som vi ikke ved meget om, fordi folk ikke spiser dem,” siger Jefcoats. “Og jeg synes, det er spændende, at vi stadig lærer virkelig grundlæggende videnskabsinformation om det marine madnet og havet.”
historie af Joseph Bennington-Castro, PIRO Science forfatter