水下视频显示海洋生物如何使用Snot吃的东西

所有动物都必须吃才能生存。如果您之前听过“grazer”这个词，它可能会让人想起熟悉的农场动物，例如在牧场上咀嚼的奶牛或绵羊。但是海洋有它自己的一套食草动物，它们有着截然不同的 - 甚至是怪异的 - 身体形态和喂养技术。这些无脊椎动物中的一组使用粘液片来消耗大量微小的植物样颗粒，而不是牙齿。在我们的论文中，我和我的同事们建议对这个被忽视的群体进行新的分类：“粘膜网状食草动物”，以表彰他们不同寻常的喂养策略。

与我们的鼻子中的粘液不同，这些粘液看似无定形和斑点，这些海洋食草动物的粘液片可以被构造成华丽​​的网状物和网状物。这些粘膜可以起到过滤器的作用，可以捕获像细菌一样小的食物。相比之下，食草动物本身就是巨大的食物：比它们的食物大10,000倍。如果人们吃的食物很小，你就会从餐盘上摘下盐和糖。

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像我这样的海洋生物学家过去常常认为粘液放牧是一种“全能”的喂养策略 - 这个想法就是这些家伙只会在他们的粘液片上抓到它们。但是最近的技术进步正在帮助我们理解粘液食草动物可能会挑食。他们消费 - 或不消费 - 影响海洋食物网。

Mucous-Mesh放牧如何运作？

粘性网状食草动物包括唾液，黄萎病，白藜，翼足类和阑尾。它们通常是厘米长，大致跨越指甲的大小到手的大小。一些形式的菌落由长链中的许多个体组成，可以长得多。与坚硬的浮游生物相比，这些生物大而水。如果你踩到一个，它会挤压，而不是紧缩。大多数水体使它们能够快速生长。

粘性网状食草动物是自由漂浮的，适合开阔的海洋。他们住在远离岸边的地方，那里的食物很少而且往往很小。粘液网的微小孔和纤维使它们能够捕获随后吞咽的微小颗粒，有时还会粘附粘液。

与旋转喂食网的蜘蛛不同，这些食草动物有一种特殊的器官，称为内胚层，可分泌粘液网。根据磨碎器，粘膜网可以位于身体内部或外部。例如，一组人分泌足够大的粘液泡，让动物像房子一样住在里面。另一组绰号为海蝴蝶，分泌粘液网，附着在它们的翅膀形状的脚上。这些粘液网的大小从一英寸到六英尺不等。

从历史上看，科学家们认为粘性筛网吃草机吃任何通过粘液筛的东西 - 类似于厨房水槽排水管中的过滤器，捕捉到一定大小的流入物。我实验室和其他人的最新研究对这一假设和展示提出质疑他们的喂养可能是高度选择性的。粘液可以完美地捕获某些食物颗粒，同时根据其大小，形状或表面特性完全排斥其他颗粒。

例如，当呈现棒状和球形食物颗粒的混合物 - 形状不同但尺寸相似时 - 一种粘网筛选器优先吞咽球形颗粒。

这有点像在炸薯条上选择tater tots：它们都是用土豆制成的，大小大致相同，但它们有不同的形状。然而，粘液食草动物的食物“选择”是被动的，与海水中不同形状的猎物取向和拦截网状物有关。

Grazers可以“挑选”猎物，但猎物也可以在这个问题上有一些发言权 - 无论是被动还是主动。例如，一些细菌具有类似Teflon的表面并且不粘附在粘液网状物上，因此它们几乎从不被消耗。直到最近，所有不同的猎物属性如何影响放牧都被低估了。

未经审查但并非不重要

海洋学家对物质如何在海洋中移动以及如何通过生物介导该过程感兴趣。粘性筛网可能是周期中被忽视的一块。

他们没有捕获所有猎物的事实同样对碳如何在海洋中移动产生重要影响。在粘液食草动物进食后，它们将未消化的食物颗粒包装成粘液结合的粪便颗粒或其他废弃物。重新包装具有粘性粘液的猎物颗粒将小猎物浓缩成更大的聚集体，这使得它们更快地下沉。这最终将有机物质移动到海洋深处，可能存储数年甚至数百年。在深度，这种物质不适用于居住在地表附近的大多数海洋生物。

在过去的十年或二十年里，科学家们没有技术工具来观察粘性网状食草动物在其原生栖息地以适当的微小尺度发生的情况。因为这些生物非常脆弱，现在我的实验室和其他人的研究人员使用潜水或机器人在水下直接观察它们。这些使用高速摄像机和水下显微镜进行的仔细观察或在自然环境中进行的喂养研究向我们展示了他们如何选择某些颗粒并拒绝其他颗粒。

进一步的进展将水下方法与成像和基因测序的最新发展相结合，以阐明粘膜网状饲养器在塑造海洋微生物群落结构中的作用。水下成像允许对这些脆弱生物进行不受干扰的观察。研究人员可以观察单个粒子在网格上的行为以及它们是否最终被捕获。在饲养研究中使用的基因测序有助于科学家识别和区分肉眼看不见的微小微生物群。

知道哪些颗粒被消耗，哪些不被消耗告诉我们粘液食草动物对海洋食物网的影响。

改变海洋，改变影响

通过粘性网状食草动物进行挑食可能对生物地球化学循环产生深远影响，特别是考虑到海洋环境的变化。海洋温度，营养物质的可用性以及猎物的类型和数量等环境因素会影响粘液食草动物出现的时间和地点，它们停留的时间以及它们对海洋食物网的影响。

一种更热带的粘液放牧的pyrosomes（ Pyrosoma atlanticum ）提供案例研究。在南加利福尼亚州北部的温暖水域中，他们在2014年出现在俄勒冈州海岸时，使科学家和渔民们感到困惑。

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没有人知道为什么出现了高温聚糖，但海洋温度在同一时间变暖。像其他粘网筛选器一样，细小的pyrosome过滤器允许它们在较小的颗粒上吃草，这些颗粒与较温暖，营养较少的地表水相关 - 对于大多数其他动物而言捕食的猎物太小。与西海岸的其他研究人员一起，我的实验室正在积极努力了解为什么它们会出现，它们如何影响海洋生态系统，以及它们是否会持续存在。

海洋中的食草动物本身比陆地上的食草动物更具挑战性;我们通过他们吃的东西继续了解他们是谁。

本文由Shoshone-Bannock部落鱼类和野生动物部门的研究生物学家Keats Conley共同撰写。 <

本文最初发表于Kelly Sutherland的The Conversation。阅读原文。