Немо, очаровательная рыба-клоун из фильма «В поисках Немо», трется о актинию, в которой живет, чтобы она не жалила и не съела его, как большинство рыб. Это трение приводит к изменению состава микробов, покрывающих рыбу-клоуна, согласно новому исследованию.
Общие бактериальные личинки с анемонами могут помочь рыбам-клоунам уютно гнездиться в ядовитых щупальцах анемонов, странный симбиоз, который ученые-биологи, в том числе команда из Технологического института Джорджии, пытались выяснить на протяжении десятилетий. Морские исследователи изучали микробы на рыбе-клоуне, которые смешивались и смешивались с убивающими рыбу анемонами.
«Это знаковый мутуализм между хозяином и партнером, и мы знали, что микробы есть на каждой поверхности каждого животного», - сказал Фрэнк Стюарт, доцент Школы биологических наук Технологического института Джорджии. «В этом конкретном мутуализме эти поверхности покрыты веществом, которое микробы любят есть: слизью».
Отбор слизи
Клоун и анемоны обмениваются большим количеством слизи при трении. Итак, исследователи объединили рыбу-клоуна и анемонов и проанализировали микробы в слизи, покрывающей рыбу, когда они были обитателями анемонов и когда они не были..
«Их микробиом изменился», - сказала Зои Пратте, научный сотрудник лаборатории Стюарта и первый автор нового исследования. «Две бактерии, которые мы отследили, в частности, размножались при контакте с анемонами».
«Кроме того, произошли радикальные изменения», - сказал Стюарт, главный исследователь исследования. «Если вы посмотрите на общее количество микробов, то увидите, что они выглядели совершенно по-разному у рыбы-клоуна, которая жила в анемоне, и у той, которая не была обитателем».
Исследователи преследовали 12 рыб-клоунов в шести аквариумах в течение восьми недель, чтобы взять мазок их слизи и идентифицировать микробы с помощью секвенирования генов. Свои результаты они опубликовали в журнале Coral Reefs. Исследование финансировалось Фондом Саймонса.
Вопросы и ответы
Вот несколько вопросов и ответов об эксперименте, в ходе которого мы узнали несколько забавных анекдотов, а также увлекательные факты об анемонах и рыбах-клоунах. Например: если рыба писает на анемоны, они становятся сильнее. Рыба-клоун меняет пол. И особенно трудно было поймать одну рыбу, которую исследователи назвали «Гудини».
Разгадывает ли это тайну странного симбиоза?
Нет, но это новый подход к загадке рыбы-клоуна и актинии.
«Это первый шаг, который заключается в том, чтобы задать вопрос: «Изменяется ли часть микробных отношений?», - сказал Стюарт. Исследование дало ответ со стороны рыбы-клоуна, который был «да».
Предыдущая гипотеза о загадке заключалась в том, что слизь рыбы-клоуна была слишком густой, чтобы ее можно было прокусить. Текущие идеи предполагают, что обмен слизью также покрывает рыбу-клоуна антигенами анемона, то есть ее собственными иммунными белками, или что рыба и рыбоубийца могут обмениваться химическими сообщениями.
«Анемон может распознать на рыбе-клоуне какое-то химическое вещество, которое удерживает ее от укуса», - сказал Стюарт. «И это может быть связано с микробами. Микробы - великие химики».
В будущем исследователи хотят проанализировать химический состав слизи. Они также еще не знают, в какой степени микробы на рыбе изменяются из-за бактерий, которые рыба собирает с актинии. Возможно, микробиом рыбьей слизи просто по-разному развивается у рыб из-за контакта.
Что анемоны обычно делают с рыбой?
Убей их и съешь.
«Анемона эволюционировала, чтобы убивать рыбу. Она стреляет маленькими ядовитыми дротиками в кожу рыбы, чтобы убить ее, а затем тянет ее в рот», - сказал Стюарт. «Рыбе-клоуну сходит жизнь прямо в этом».
Кстати, щупальца не вредны для людей.
«Если вы прикоснетесь к анемонам, вам покажется, что они сосут ваш палец», - сказал Пратте. "Такое ощущение, что их маленькие гарпуны прилипают к тебе. Это не больно."
Что анемоны и рыба-клоун получают от отношений?
Начнем с того, что они защищают друг друга от потенциальной добычи. Но есть еще много всего. Некоторые рыбы-клоуны даже меняют пол, живя в актинии.
«Когда рыбки начинают принимать у себя, они резко меняются в развитии», - сказал Стюарт.«Первая рыба в группе, которая приживается в актинии в дикой природе, переходит от самца к самке, вырастает намного больше и становится доминирующим членом группы».
Тогда она единственная женщина в школе более мелких самцов.
Анемоны становятся крупнее и здоровее, отчасти потому, что на них мочатся рыбы-клоуны.
«Когда рыба писает, водоросли анемона поглощают азот, а затем выделяют сахар, который питает анемон и заставляет его расти», - сказал Пратте. «Иногда рыба роняет свою пищу, и она попадает в актинию, которая ее съедает».
Есть какие-нибудь забавные истории из этого эксперимента?
Много: с научной точки зрения это было просто, но трудоемко, отчасти потому, что исследователи в то же время тщательно заботились о рыбе.
«Вы должны заставить рыбу и анемона спариться, а рыба может обитать в других местах, например, в укромных уголках скалы», - сказал Пратте.
«Рыбы-клоуны умнее других рыб, поэтому их труднее поймать, особенно когда мы хотим свести к минимуму стресс для животных», - сказала Алисия Каугман, младший научный сотрудник Школы биологических наук. Исследовательская программа. «Мы назвали одну рыбу «Гудини». Он мог петлять между сетями и узкими местами и обычно перехитрил любого, кто пытался его поймать».
"У нас также были "Пузыри", которые пускали много пузырей, "Бигги" и "Смоллс", "Брод", "Шейла", "Эрл" и "Флаундер", которые любили барахтаться (шлепнуться)», - сказал Пратте. Рыбы-клоуны имеют разные размеры и детали полос, что позволяет людям отличить их друг от друга.
Анемоновая сторона вопроса о микробах может оказаться труднее ответить, потому что, несмотря на все уловки Гудини, анемоны, которые являются мягкими непозвоночными, еще более трудны. Они могут протиснуться в неудобные ниши или заткнуть дренаж аквариума, а еще у них темпераментный микробиом.