В следующий раз, когда вы обнаружите, что нежитесь в каком-нибудь экзотическом месте для отдыха в Instagram, поблагодарите рыбу-попугая. Этот белый песок, скользящий между пальцами ног? Он состоит в основном из их экскрементов.
Но вот еще одна вещь, за которую мы можем быть благодарны: наше более глубокое понимание системной химии и системной экологии их окружающей среды.
В исследовании, посвященном химическому составу потребления и экскреции толстоголовой рыбы-попугая (Bolbometopon muricatum), морские ученые Калифорнийского университета в Санта-Барбаре стремились понять взаимосвязь между массивными коралловыми мегапотребителями и окружающей средой рифов. служат местом обитания рыб, а также источником их пропитания.
«Это подводные слоны», - сказала Грейс Голдберг, ведущий автор статьи, опубликованной в журнале Coral Reefs. Подобно огромным наземным млекопитающим, шишкоголовые рыбы-попугаи огромны. Достигая 1,4 метра в длину, они на самом деле являются самой крупной рыбой своего вида и одной из самых крупных рыб коралловых рифов. Подобно слонам, особи потребляют большое количество - от 4,48 до 5,69 тонн в год - относительно низкокачественной пищи и впоследствии выделяют большое количество отходов, огромное количество которых определяет их окружающую среду, и, в случае тропических рыб, придает близлежащим пляжам с белым песком их отличительную черту.
«Мы думаем о системах коралловых рифов как о системах, подверженных стрессу в условиях изменения климата», - сказал Голдберг. «И эти рыбы, потому что они такие большие, управляют многими процессами рифа благодаря своему взаимодействию с кораллами и физической средой рифа». Чтобы понять, как они кормятся, нужно лучше понять сложную динамику, которая формирует рифы и сообщества, которые они поддерживают.
Но хотя общеизвестно, что окружающая среда и обитающие в ней виды в некоторой степени влияют друг на друга, степень этой взаимосвязи теперь может быть определена на молекулярном уровне, и результаты открывают новую перспективу в изучении экологии коралловых рифов..
"Что мы знаем о сырье, которое они глотают и что они испражняются?" Гольдберг сказал.
Чтобы выяснить это, исследователи собрали образцы фекалий, плавая за B. muricatum на атолле Пальмира в самом сердце Тихого океана. Головастая рыба-попугай, в отличие от своих собратьев-кораллофагов, питается почти исключительно коралловыми полипами и их скелетами из карбоната кальция. В процессе также отбирали образцы живых кораллов (с полипами) и коралловых камней (только твердый скелет). Исследователи использовали долото и кронциркуль, чтобы удалить небольшой кусок для анализа.
Потом они обратились к материаловедению. Используя дифференциальный сканирующий калориметр, они исследовали свои образцы на содержание энергии, точно так же, как химики и материаловеды могут исследовать содержание энергии в угле и других видах топлива. Они также использовали элементный анализатор для определения наличия питательных веществ и других элементов, имеющих отношение к рыбам и рифам.
Результаты? Оказывается, коралловый камень содержит примерно в три раза больше калорий, чем живой коралл. В то время как коралловая порода считается «мертвой», сказал Голдберг, другие организмы колонизируют и повторно заселяют каменные структуры.
«Он на самом деле содержит больше питательных веществ, полон жизни и калорий», - сказала она. По словам Голдберга, необходима дополнительная работа, чтобы понять, какое количество питательных веществ рыбы на самом деле поглощают своими тканями, что может пролить свет на их привычки в поисках пищи.
С другой стороны, экскременты толстолобых рыб-попугаев, в отличие от экскрементов других рыб и морских организмов, не оказывали существенного влияния на химический состав окружающей среды их коралловых рифов.
Выводы исследователей вносят вклад в растущий объем знаний об экологии коралловых рифов. В частности, роль шишкоголовых рыб-попугаев сложна. Их привычки питания способствуют здоровью рифов, потребляя водоросли, которые конкурируют с коралловыми полипами за площадь поверхности. Рыбы также помогают в размножении кораллов, открывая пространство и фрагментируя кораллы, что позволяет полипам распространяться и колонизировать другие участки рифа. Но их потребление большого количества кораллов и способность их огромного количества фекалий задушить части рифа также могут вызывать беспокойство, особенно в эпоху сокращения коралловых рифов. Поскольку болванчики оказывают такое огромное влияние на рифы, на которых они живут и которыми питаются, они представляют собой экологическую загадку для тех, кто работает над сохранением уязвимых рыб и их чувствительной, сокращающейся окружающей среды.
"Мы хотели понять, почему он ест то, что ест, и какие последствия это может иметь для их окружающей среды", - сказал Голдберг о междисциплинарном подходе к изучению пищевых привычек толстоголового попугая.«Мы пытаемся понять это действительно целостно».