tutkijat käyttävät lancetfishin epätavallisia vatsoja, jotka sisältävät hädin tuskin sulaneita ruoka-aineita, oppiakseen lisää eliöt, jotka muodostavat keskellä meren ravintoverkon ja noin läpäisevyyttä muovit meressä. Videon on tuottanut Joseph Bennington-Castro.
leveällä suullaan, joka on täynnä tikarimaisia hampaita, piikkisellä purjeevällä, joka muistuttaa joitakin dinosauruksia, ja pitkällä, hoikalla, jopa 2 metrin korkuisella ruumiillaan lancetfish ei näytä olennolta, jonka kanssa kukaan haluaisi sotkeutua. Silti kalastajat pyydystävät joskus enemmän lancetfishiä kuin isosilmätonnikalaa tai miekkakalaa, jota he todellisuudessa tavoittelevat.
pinnalla näillä esihistorialliselta näyttävillä kaloilla ei näytä olevan paljoakaan arvoa. Ne eivät ole kovin maukkaita ja niiden hyytelömäinen liha ei sovi paikalliseen ruokaan. Ja niiden ensisijainen elinympäristö-Meren tummat syvyydet-ja mahdollinen koko sulkevat ne pois akvaarioista. Sinänsä kalastajat eivät yleensä pidä pyydystämäänsä lancetfishia.
mutta NOAA Pacific Islands Fisheries Science Centerin (PIFSC) tutkijat ja heidän yhteistyökumppaninsa Monterey Bay Aquarium Research Institutessa, Stanfordin yliopistossa, Havaijin yliopistossa ja NOAA Pacific Islands Regional Office (Piro) ovat löytäneet erityisen käyttötarkoituksen näennäisesti arvottomalle lancetfish-saaliille: ainutlaatuisina työkaluina, joilla voidaan paremmin ymmärtää meren ravintoverkon keskikohtaa.
”kun katsomme lancetfishin vatsoja, niiden saalis on todella sulamaton”, sanoo PIFSC-tutkimuksen merentutkija Phoebe Woodworth-Jefcoats. ”Ne näyttävät lähes täsmälleen samalta kuin kalat, joita näkisi uivan meressä.”
tutkimalla lancetfishin mahan sisältöä Woodworth-Jefcoats ja hänen kollegansa saavat ennennäkemättömän kurkistuksen ekosysteemiin, auttaen heitä ymmärtämään esimerkiksi, mitä lautasillamme olevat kalat (tonnikala, miekkakala ja muut) syövät.
näiden merten ruokavalioiden seuraaminen vuosien varrella paljastaa edelleen, miten merten ravintoverkko muuttuu ajan myötä (jos ollenkaan) ja miten suuret vuosittaiset ilmaston vaihteluilmiöt, kuten El Niño tai La Niña, sekä valtameren lämpötilan nousu ja meren happamoituminen, vaikuttavat ravintoverkkoon.
mystinen Ravintoverkko
meren ravintoverkkojen tyvellä on kasviplanktonia, yhteyttäviä mikro-organismeja, jotka muistuttavat maakasveja siinä, että ne sisältävät krolofylliä ja tarvitsevat auringonvaloa elääkseen ja kasvaakseen. Koska nämä eliöt tarvitsevat auringonvaloa, ne elävät joukoittain meren pinnalla tai sen lähellä, ja tutkijat voivat siksi helposti tutkia niitä satelliittikuvien avulla, Woodworth-Jefcoats sanoo.
spektrin toisessa päässä ovat isot kalat, nisäkkäät ja muut meren eläimet. Tutkijat oppivat paljon näistä huippupedoista havaintotutkimusten ja isojen kalojen kohdalla kalastuksen kautta.
”mutta sitten on tämä valtava osa ruokaverkkoa keskellä”, Woodworth-Jefcoats sanoo. Se koostuu niin sanotuista mikronektoneista, jotka ovat vapaasti uivia kaloja, äyriäisiä, pääjalkaisia ja hyytelöitä, joiden pituus on enintään 20 senttimetriä. ”Kaikki tämä kama on todella vaikea pyydystää, kun teemme tutkimusta trooleilla läpi välivesistössä.”
oheisessa kuvassa olevan lancetfishin vatsassa on usein juuri ja juuri sulanutta saalista. Se voi auttaa paljastamaan, mitä tutkimus trooleilla välivesipatsaan läpi usein jää huomaamatta.
PIFSC: n tutkijat oppivat Monterey Bay Aquarium Research Institutessa (MBARI) työskentelevän merentutkija Anela Choyn työn kautta, että he voisivat käyttää lancetfish-ruokavaliota ravintoverkkojen keskiosan tutkimiseen. Opiskellessaan Havaijin yliopistossa merentutkija Jeff Drazenin kanssa Choy teki väitöskirjatutkimusta, jossa hän tarkasteli muutamien valtamerten hämärässä (mesopelagisessa) vyöhykkeessä elävien suurten kalojen, kuten lancetfishin, opahin (moonfish) ja muutaman muun lajin, ruokavaliota ja vertasi niitä kaupallisesti tärkeiden tonnikalan ja miekkakalan ruokavalioon.
Choy sai myöhemmin lyhyen post-doc-pestin PIFSC: ssä taittaen ruokavaliotutkimuksensa ohjelmaan. Koska lancetfishin ruuansulatusfysiologia teki niiden saaliista helpoimman tunnistaa, tutkijat kiinnittivät huomionsa näihin epätavallisiin kaloihin, joiden avulla ne voivat tutkia Pohjois-Tyynenmeren mikronektoniyhteisöjä ennennäkemättömällä tavalla, Woodworth-Jefcoats sanoo.
Mysterious Fish
saadakseen lancetfish-yksilöitä tutkijat ovat värvänneet apuun Piro-tarkkailijoita, jotka ovat rutiininomaisesti Pitkäsiima-aluksilla dokumentoimassa kaupallisten kalastajien saaliita ja miehistön toimintaa. Näillä näytteillä he yrittävät hankkia tieteellistä perustietoa näistä kryptisistä kaloista, kuten niiden jakautumisesta, kasvunopeudesta ja ruoansulatusprosesseista.
tunnetaan kaksi lancetfish-lajia, joita tavataan kaikkialla maailman valtamerissä napameriä lukuun ottamatta: pitkäkuonokala (”Alepisaurus ferox”) ja lyhytnokkakala (”Alepisaurus brevirostris”). Viime aikoihin asti tutkijat ajattelivat, että ainoa pohjoisella Tyynellämerellä tavattava laji on pitkäkuonoinen lajike; kummallista on kuitenkin, että Havaijilla pyydystettyjä lancetkaloja on kahta eri kokoa, mikä viittaa siihen, että kalastajat pyysivät kahta eri lajia.
Lancetkaloja pyydetään usein tahattomasti pitkälläsiimalla pohjoisella Tyynellämerellä.
mutta kaikki Lancetfish, että Woodworth-Jefcoats ja hänen kollegansa ovat tutkineet tähän mennessä olivat A. ferox, ja Stanford yhteistyökumppani Elan Portner keksi teorian siitä, mitä tapahtuu.
”kalakannat toimivat yleensä niin, että on paljon pieniä kaloja eikä paljon isoja kaloja, ja pyydykset on suunniteltu isojen kalojen pyydystämiseen”, Woodworth-Jefcoats selittää. ”Ajattelemme, että pyydämme paljon pienemmässä kokoluokassa vain siksi, että niitä on paljon enemmän, ja pyydämme paljon suuremmassa kokoluokassa, koska pyydys on suunniteltu pyydystämään.”
tutkijat tunnistavat lancetfish-lajin huolellisen tutkimuksen ja mittausten avulla, mutta he ottavat myös valkoisia lihasnäytteitä tehdäkseen lopulta DNA-työn. Lisäksi, he keräävät ololiths (korva luut) alkaen lancetfish, jonka avulla ne ikääntyvät kalat ja kuinka nopeasti ne kasvavat — perustiedot, jotka tunnetaan tonnikala, mahimahi, ja lukuisia muita kaloja, mutta puuttuu lancetfish.
mysteerien paljastaminen
toistaiseksi ryhmä jatkaa lancetfishin käsittelyä ja toivoo analysoivansa kaikki tietonsa lähikuukausina. Ruokavaliotutkimus sen sijaan on käynnissä, ja siitä löytyy mielenkiintoisia löytöjä.
esimerkiksi lancetfishin mahoista on löytynyt muovia — ja paljon sitä, mukaan lukien kaikkea muovipusseista naruihin, hiuslisäkkeisiin, pilleihin ja pulloihin. Lisäksi Piron tutkija Lesley Hawn havaitsi lancetfishin suorittamassa tutkimuksessa niellyn muovin esiintymistiheydestä ja koostumuksesta, että lähes neljännes lancetfishin näytteistä nieli muovia, pääasiassa muovinpalasten muodossa.
lancetfishin vatsasta haettu iso pala mustaa muovipussia. Siluettipinta-alaltaan laukku on noin 51 000 neliömillimetriä, joten se on suurin piirtein keittiöpyyhkeen kokoinen.
”luokittelimme muovit fyysisten ominaisuuksien mukaan ja mittasimme jokaisen kappaleen siluettialueen kuva-analyysiohjelmiston avulla”, Hawn kertoo. ”Yksi kiinnostava löytö oli suuri pala mustaa muovipussia, joka oli suurin piirtein keittiöpyyhkeen kokoinen!”
vaikka muoviroskan ajatellaan usein istuvan veden pinnalla, sisälmyksistä löydetyt näytteet viittaavat siihen, että muoviroskaa todella on koko vesipatsaassa.
toinen yleinen saaliseläin: muut lancetfishit. Tutkijat ovat itse asiassa löytäneet lancetfishin lisäksi muiden lancetfishien vatsoista myös näiden kannibalisoitujen lancetfishien vatsoista.
luotto: tutkijat löytävät lancetfishin mahoista erilaisia biologisia ja ei-biologisia kohteita, kuten erilaisia pieniä kaloja (ylhäällä vasemmalla), muoveja (ylhäällä oikealla) ja pienempiä lancetfisheja (alhaalla).
kaiken kaikkiaan alustavat tulokset kuitenkin osoittivat, että A. feroxilla on monipuolinen ruokahalu, joka kattaa 97 saalisperhettä, joista monet ovat huonosti tunnettuja. Lancetfishin ainutlaatuinen ruoansulatusfysiologia mahdollistaa sen, että ryhmä tunnistaa osan lajeista lähitarkastuksen yhteydessä, vaikka toiset vaativat DNA-analyysit.
näiden saaliserien vertaaminen tutkimustrooleilla pyydettyihin maalataan kattavampi kuva ruokaverkon keskeltä.
lisätutkimus voi myös selvittää, miten lancetfish tarkalleen ottaen saa tarvitsemansa ravinnon, vaikka niiden mahan sisältö on suurelta osin sulamaton. Erään teorian mukaan lancetkalat syövät aina, kun ne törmäävät ruokaan, ja sulattavat saaliinsa vain tarvittaessa.
”on mielenkiintoista, että pyydystämme paljon näitä kaloja, joista emme tiedä paljoakaan, koska ihmiset eivät syö niitä”, Woodworth-Jefcoats sanoo. ”Ja minusta on jännittävää, että opimme vielä todella perustietoa meren ruokaverkosta ja valtamerestä.”
Joseph Bennington-Castron tarina, Piron Tiedekirjoittaja
