https://frosthead.com

Koraller krabber med krebsdyr

Trods at have kontorer lige over National Mall fra hinanden var det i den lille by Bocas del Toro, Panama, at jeg mødte Laetitia Plaisance. Det var september 2009, og jeg var på Smithsonian Tropical Research Institute's feltstation i Bocas med mærkning sammen med koralrevbiologen Nancy Knowlton, da hun studerede et koralrevs massegydebegivenhed. Plaisance, en marinøkolog ved National Museum of Natural History, var på Knowltons dykkerteam.

Under sit ophold på STRI implementerede Plaisance også enheder, der kaldes autonome revovervågningsstrukturer, eller ARMS, ud for kysten med henblik på hendes egen undersøgelse. I de sidste par år har hun samlet krebsdyr - i størrelse fra fem millimeter til fem centimeter - fra døde koralhoveder eller ARM i dybder fra 26 til 39 fod på udpegede steder i de indiske, stillehavs- og caribiske hav. For nylig ved hjælp af DNA-stregkodning bestemte hun sig for, at et langt større antal krebsdyr - så mange som 525 forskellige arter - langt højere end forventet, levede i de 20, 6 kvadratmeter med naturlige og menneskeskabte strukturer. Resultaterne af hendes verdensborende forskning, en undersøgelse med titlen ”Diversiteten af ​​korallrev: Hvad mangler vi?” Findes nu i tidsskriftet PLoS ONE. Jeg fangede hende forleden for at diskutere undersøgelsen.

Hvilke websteder inkluderede du, og hvordan blev disse websteder valgt?

Vi valgte webstederne, så de spænder over det mangfoldighed, vi finder på et rev. Der er typisk flere arter i det nordlige (Lizard Island, Australien) end i det sydlige (Heron Island, Australien) og i det vestlige (Great Barrier Reef steder) end i det østlige (French Frigate Shoals, Hawaii - Line Islands - Moorea, Frecnh Polynesia) i Stillehavet. Vi tilføjede også to andre havbassiner - det østlige Indiske Ocean (Ningaloo Reef, Australien) og Caribien (Bocas del Toro, Panama), der har meget forskellige evolutionære historier og biogeografier. De karibiske koralrev er meget nedbrudte, og det var interessant at se, hvordan de sammenlignes med Indo-Stillehavsområdet.

Kan du forklare, hvad en ARMS er?

ARMS blev udviklet af NOAA på Hawaii. Grundlæggende er det et lille hjem for alle de forskellige arter at bosætte sig i. Det er omkring 20 centimeter med lag, helt åbnet eller lukket, for de arter, der foretrækker åbne lag med en masse strømme eller de arter, der kan lide små huler. Du har alle disse forskellige levesteder i det. Det er en stor prøveudtagningsanordning, der formodes at efterligne groft, kompleksiteten af ​​død koral. Vi kan bruge dem i sand, græs senge i alle forskellige slags levesteder. Vi kan behandle dem meget let, og vi kan sammenligne resultaterne fra sted til sted.

Hvor ofte besøgte du webstederne? Og hvordan gik du hen til din indsamling på hver?

Jeg besøgte webstederne en eller to gange afhængigt af hvordan og hvornår feltrejser blev arrangeret. Normalt ville vi dykke om morgenen. Vi forsøgte at finde levende koralhoveder. Nogle gange lykkedes det os og nogle gange ikke. Derefter ville vi tage dem tilbage til laboratoriet. Jeg arbejdede hovedsageligt alene, men nogle gange havde jeg frivillige hjælp. Jeg begyndte i laboratoriet, åbnede koralhovedet og nedbryder dem. Det tog omkring en dag at undersøge hele koralhovedet, fordi der var så mange ting der boede i det. Jeg greb bare alle krebsdyr, som jeg kunne se, og lagrede dem under rindende saltvand. Jeg ville tage krebsdyr, tage billeder, registrere data og derefter tage lidt væv til molekylundersøgelser og gemme resten af ​​kroppen til morfologiske undersøgelser senere. Jeg foretog ingen morfologiske undersøgelser, men vi har samarbejde med mennesker, der gør det, så jeg ville redde resten af ​​krebsdyr for dem. Derefter tog jeg kun tilbage til Washington for at arbejde med DNA-sekventeringen.

Hvorfor valgte du at fokusere på krebsdyr?

De er sandsynligvis den mest talrige gruppe, der bor i korallerhovederne. Det drejer sig om halvdelen krebsdyr, og resten ville være bløddyr og andre ting. Krebsdyr var virkelig mangfoldige og rigelige. Men også de er meget lette at sekvensere. Bløddyr er et besvær med sekvensen. For at undgå disse tekniske problemer valgte vi krebsdyr.

Hvordan brugte du DNA-stregkodning?

Folk har brugt DNA-stregkodning nu i ca. 10 år. Det er et kort sekvensfragment, og vi sekvenserer det samme fragment for alt. Vi har universelle primere. Det er selvfølgelig ikke så let. Du har altid problemer. Men det er lettere end alle de andre molekylære teknikker lige nu. Jeg sekventerede det korte fragment i hvert krebsdyr og sammenlignede derefter alle disse fragmenter for alle de forskellige arter. Grundlæggende, hvis det er fem procent forskellige, er det to forskellige arter. Hvis det er mindre end fem procent forskellige, er det den samme art. Så det var virkelig let at bestemme, hvor mange arter vi havde.

I alt fandt du 525 forskellige arter. Hvor mange forventede du at finde?

Ja. Vi forventede virkelig ikke så meget. Sammenlignet med forskellige estimater i korallrev, fandt vi meget. I Great Barrier Reef havde vi omkring 200 dekapoder, når Great Barrier Reef skulle have 900 - og vi fik kun rækkefølge på to kvadratmeter. Så det er bare så meget mere sammenlignet med de skøn, der er blevet offentliggjort.

Efter at jeg havde sekventeret alt sammenlignede jeg mine sekvenser med de sekvenser, der er blevet offentliggjort og er tilgængelige. Kun et par få krebsdyr er blevet sekventeret tidligere, og mange af dem er sandsynligvis ikke blevet beskrevet endnu.

Hvad er det næste for dig?

Højdepunktet i denne forskning var virkelig at være i stand til at dykke på revet og være vidne til skønheden i det. Men den chokerende del var at se, hvordan alt kan ødelægges så hurtigt. Da vi gik tilbage til Panama i 2010, var revet bleget helt. Temperaturerne var virkelig høje. Hvor vi faktisk havde indsat ARMS der, var det en død zone et år senere. Der levede intet mere.

Jeg synes korallrev er meget vigtigere, end den brede offentlighed ved, og regeringen ved. De har så mange trusler lige nu, lokalt og globalt. Det er uudholdeligt at se ødelæggelsen. Derfor er jeg lige nu ved at gå over til bevaring.

Jeg er interesseret i elevernes elasticitet. Rev kan gennemgå et faseskift. Grundlæggende har du masser af sunde koraller, og et par uger senere har du bare alger, der har vokset revet. Jeg prøver at finde løsninger til at vende disse faseskift.

Koraller krabber med krebsdyr