Postat pe 21 iunie 2010 de Maya deVries

ceea

Întreabă-i pe majoritatea oricui pentru ce fluturi își folosesc aripile sau ce fac peștii cu aripioarele și vei auzi fără îndoială un răspuns de genul: „Aripile sunt folosite pentru zbor și aripioarele sunt utilizate pentru înot!” Unele părți ale corpului par atât de bine adaptate pentru a îndeplini anumite funcții; acesta este motivul pentru care există o paradigmă în biologie conform căreia părțile corpului „specializate” corespund unor moduri specifice în care animalele își desfășoară activitatea zilnică. Cu alte cuvinte, specializarea în morfologie corespunde specializării în ecologie. Un exemplu clasic al acestui concept este o variație a ciocurilor cintezelor Galapagos. Unele cinteze au ciocuri adaptate pentru a zdrobi semințele tari, în timp ce altele au ciocuri specializate pentru consumul de insecte.

Cu toate acestea, nu toate animalele par să prezinte acest model. Crustaceul marin cunoscut sub numele de creveți mantis are picioare, numite apendice prădătoare sau raptorice, care pot produce una dintre cele mai rapide mișcări din regnul animal. Aceste anexe raptoriale vin în mai multe forme, de la anexe ascuțite asemănătoare suliței la anexe asemănătoare ciocanului. Creveții Mantis își folosesc apendicele în mișcare rapidă pentru a zdrobi melci deschisi și alte organisme marine cu coajă tare, astfel încât să poată mânca corpurile moi din interior. Cu toate acestea, creveții mantis par, de asemenea, să mănânce alte alimente, cum ar fi peștele, care probabil nu trebuie să fie sfărâmați înainte de a fi consumați. Chiar dacă au picioare specializate bine adaptate prăzilor zdrobitoare sau spearing, unele specii pot să nu-și folosească apendicele raptoriale în acest scop. Scopul cercetării mele este de a determina dacă creveții mantis au diete diverse. Atunci, dacă da, voi vedea cum diversitatea dietei se corelează cu morfologia apendicelui raptorial în familia creveților mantis.

În primul rând, un pic de fundal despre creveții mantis. Creveții Mantis sunt strâns legați de decapode, cum ar fi homari, crabi și creveți adevărați. Chiar dacă creveții mantis arată ca decapode, de fapt s-au ramificat și au devenit propriul lor grup în urmă cu 400 de milioane de ani. Creveții Mantis au cel mai complex sistem vizual raportat vreodată în regnul animal. Ei sunt, de asemenea, unul dintre cei mai rapizi înotători din mare, înotând la viteze de până la 30 de lungimi ale corpului pe secundă - comparabile cu viteza măsurată în calmar, care deținea recordul anterior.

Dar caracteristica mea preferată a creveților mantis este, desigur, apendicele lor raptorale fulgerătoare. Cercetătorii de la Patek Lab de la Universitatea din Massachusetts și de la Caldwell Lab de la Berkeley au descoperit că lovitura de pradă a creveților mantis se poate deplasa cu 23 de metri pe secundă (50 mile pe oră) și produce accelerații comparabile cu un glonț zburător! Așadar, ar fi surprinzător dacă unele specii de creveți mantis ar fi capabili de această mișcare rapidă, dar nu l-ar folosi pentru a prinde prada. Prin urmare, studiul meu asupra dietelor de creveți mantis! Folosesc două tehnici, izotopi stabili și studii comportamentale, pentru a afla ce produse alimentare mănâncă creveții.

Înainte de a putea studia dietele lor, a trebuit mai întâi să colectez mai multe specii diferite de creveți mantis și posibila lor pradă. Majoritatea creveților mantis trăiesc la tropice, așa că am călătorit în Lizard Island, Australia și Mo’orea, Polinezia Franceză pentru a colecta animalele. Cu toate acestea, site-ul meu principal este în Colon, Panama, unde colectez la Laboratorul Marin Galeta al Smithsonian Tropical Research Institute. După colectare, transport toate exemplarele înapoi la Centrul UC Berkeley pentru biogeochimie stabilă a izotopului, unde analizez izotopii stabili de carbon și azot ai creveților mantis și prada lor.

Ce este un izotop stabil? Să ne întoarcem o clipă la chimia liceului! Un atom normal are același număr de neutroni și protoni în nucleu, dar un izotop stabil are mai mulți neutroni decât protoni în nucleu. De exemplu, un atom de carbon normal are 12 neutroni în nucleu, dar izotopul său stabil are 13 neutroni. Acești izotopi sunt stabili, deoarece nu prezintă decădere radioactivă în timp - nu vor pierde acel neutron suplimentar - ceea ce înseamnă că izotopul va avea întotdeauna 13 neutroni în nucleu. Cercetătorii analizează raportul dintre atomii normali și izotopii stabili pentru urmărirea dietei, deoarece raportul dintre atomii normali și izotopii stabili din corpul unui prădător poate reflecta tipul de pradă pe care l-a mâncat. De exemplu, dacă creveții mantis au un raport de 10 atomi de carbon-13 la atomii de carbon-12 și crabul pe care credeți că îl consumă creveții mantis are un raport de 8, atunci există șanse mari ca creveții mantis să mănânce această specie de crab. Motivul pentru care raportul creveților mantis nu este exact 8 este acela că există o modificare așteptată a raportului prădătorului care are loc atunci când prădătorul metabolizează prada. Ești ceea ce mănânci (plus un pic!), Iar izotopii stabili ne permit să urmărim acest lucru destul de precis.

Înapoi În laborator, eu și asistenții mei identificăm toate obiectele de pradă și stomatopodele pe care le-am colectat. Luăm apoi probe de țesut muscular de la creveții mantis și de la pradă. Folosim un spectrometru de masă pentru a analiza izotopii stabili de carbon și azot atât în ​​creveții mantis, cât și în țesutul pradă. În cele din urmă, comparăm raporturile izotopice ale creveților mantis și ale prăzii pentru a determina cine a mâncat ce. Deoarece creveții mantis este ceea ce mănâncă, toate obiectele de pradă care au raporturi izotopice similare cu rapoartele creveților mantis sunt probabil o parte a dietei creveților mantis.

Pentru a confirma acuratețea analizelor stabile de izotopi, conduc și experimente de comportament care mă ajută să stabilesc ce animale creveții mantis sunt fizic capabili să mănânce. Pentru a face acest lucru, depun acvarii cu creveți mantis și potențiale pradă și aștept să văd ce pradă consumă creveții mantis. Până acum, am efectuat acest experiment pe o singură specie, dar în cele din urmă voi analiza multe specii de creveți mantis, cu morfologii diferite ale apendicelui, pentru a vedea dacă creveții mantis cu diferite forme de apendice au diete diferite. Împreună cu analizele izotopice, aceste experimente îmi vor oferi o imagine bună a dietei creveților mantis și, în cele din urmă, vor conduce la o înțelegere aprofundată a relației dintre morfologia apendicelui raptorial și dieta din familia creveților mantis. În această toamnă, mă voi întoarce în Panama pentru a finaliza experimentele mele pe teren, așa că rămâneți la curent cu actualizările în viitoarele postări de pe blog!

Pentru a afla mai multe despre cercetările Maya, urmăriți notele despre câmpul video Paleo: Colectarea stomatopodelor pe Marea Barieră de Corali.

[album flickr = 72157624202984733 num = 10 dimensiune = pătrat]