Video submarino muestra cómo las criaturas marinas usan redes de mocos para comer

Todos los animales deben comer para sobrevivir. Si ha escuchado el término "grazer" antes, puede recordar a los animales de granja conocidos, como vacas u ovejas que se alimentan de pastos. Pero el océano tiene su propio conjunto de pastores, con formas corporales y técnicas de alimentación muy diferentes, incluso extrañas. En lugar de dientes, un grupo de estos invertebrados usa láminas de moco para consumir enormes cantidades de pequeñas partículas similares a plantas. En nuestro artículo, mis colegas y yo sugerimos una nueva categorización para este grupo pasado por alto: los "pastores de malla mucosa", en reconocimiento de su estrategia de alimentación inusual.

A diferencia de la mucosidad en nuestras narices, que parece amorfa y manchada, las láminas mucosas de estos pastores oceánicos se pueden estructurar en mallas y redes adornadas. Estas láminas mucosas pueden funcionar como un filtro para atrapar alimentos tan pequeños como bacterias. Los pastores mismos son mamuts en comparación: hasta 10,000 veces más grandes que su comida. Si la gente comiera alimentos tan pequeños, estarías recogiendo sal y granos de azúcar de tu plato.

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Los biólogos marinos, como yo, solían pensar que el pastoreo mucoso era una estrategia de alimentación "para todos", la idea era que estos tipos solo se atorarían con lo que fuera que atrapara la mucosa. Pero los avances tecnológicos recientes nos están ayudando a comprender que los pastores mucosos pueden ser comedores delicados. Y lo que consumen, o no consumen, influye en las redes alimentarias oceánicas.

¿Cómo funciona el pastoreo de malla mucosa?

Los pastores de malla mucosa incluyen salpas, pirosomas, doliólidos, pterópodos y apendiculares. Por lo general, tienen una longitud de centímetros, que abarca aproximadamente el tamaño de la uña hasta el tamaño de la mano. Algunas forman colonias compuestas por muchos individuos en largas cadenas que pueden ser mucho más largas. Estas criaturas son grandes y acuosas en comparación con sus contrapartes planctónicas de cuerpo duro. Si pisabas uno, aplastaría, no aplastaría. Un cuerpo en su mayoría de agua les permite crecer grandes rápidamente.

Los pastores de malla mucosa flotan libremente y se adaptan al océano abierto. Viven lejos de la costa, donde la comida es escasa y, a menudo, pequeña. Los pequeños agujeros y las fibras de sus mallas mucosas les permiten capturar partículas microscópicas, que luego tragan, a veces junto con el moco.

A diferencia de las arañas que hacen girar sus redes de alimentación, estos pastores tienen un órgano especial, llamado endostilo, que secreta su malla mucosa. Dependiendo de la pasta, la malla mucosa se puede ubicar dentro o fuera del cuerpo. Un grupo, por ejemplo, secreta una burbuja mucosa lo suficientemente grande como para que el animal viva dentro como una casa. Otro grupo, apodado mariposas marinas, secreta redes mucosas que se adhieren a sus pies en forma de alas. Estas bandas mucosas varían en tamaño desde una pulgada hasta más de seis pies.

Históricamente, los científicos asumieron que los pastores de malla mucosa comían todo lo que pasaba a través del tamiz mucoso, similar a un colador en el desagüe del fregadero de la cocina, que atrapa todo lo que fluye de un tamaño determinado. Investigaciones recientes realizadas por mi laboratorio y otros cuestionan esta suposición. que su alimentación puede ser altamente selectiva. El moco puede capturar ciertas partículas de alimentos perfectamente mientras rechaza completamente otras partículas en función de su tamaño, forma o propiedades de la superficie.

Por ejemplo, cuando se le presenta una mezcla de partículas de comida esféricas y con forma de varilla, con formas diferentes pero de otro modo similar en tamaño, una especie de parásito de malla mucosa traga preferentemente las partículas esféricas.

Eso es un poco como elegir tater tots sobre papas fritas: ambas están hechas de papas y son aproximadamente del mismo tamaño pero tienen diferentes formas. Sin embargo, la "elección" de los alimentos de los pastores mucosos es pasiva, y tiene que ver con la forma diferente en que se orientan las presas en el agua de mar y se intercepta la malla.

Los pastores pueden "recoger" la presa, pero la presa también puede tener algo que decir sobre el asunto, ya sea de forma pasiva o activa. Por ejemplo, algunas bacterias tienen superficies similares al teflón y no se adhieren a las mallas mucosas, por lo que casi nunca se consumen. La forma en que todas las diferentes propiedades de presa podrían influir en el pastoreo ha sido subestimada hasta hace poco.

Poco estudiado pero no poco importante

Los oceanógrafos están interesados ​​en cómo se mueve el material a través del océano y cómo el proceso podría estar mediado por organismos. Los pastores de malla mucosa pueden ser una parte pasada por alto del ciclo.

El hecho de que no capturen a todas las presas por igual tiene consecuencias importantes en la forma en que el carbono se mueve a través del océano. Después de que los pastores mucosos se alimentan, empaquetan las partículas de alimentos no digeridos en gránulos fecales unidos a moco u otro material de desecho. Reempaquetar las partículas de presa con moco pegajoso concentra las presas pequeñas en agregados más grandes, lo que hace que se hundan más rápidamente. En última instancia, esto mueve el material orgánico a las profundidades del océano, potencialmente almacenándolo durante años o incluso siglos. En profundidad, este material no está disponible para la mayoría de los organismos marinos que viven cerca de la superficie.

Hasta la última década o dos, los científicos no tenían herramientas tecnológicas para observar lo que estaba sucediendo con los pastores de malla mucosa en su hábitat nativo en las escalas pequeñas adecuadas. Debido a que estos organismos son bastante frágiles, ahora los investigadores de mi laboratorio y otros usan el buceo o robots para observarlos directamente bajo el agua. Estas observaciones cercanas y cuidadosas con cámaras de alta velocidad y microscopios subacuáticos o estudios de alimentación en el entorno natural nos han mostrado cómo seleccionan ciertas partículas y rechazan otras.

Otros avances combinarán métodos subacuáticos con desarrollos recientes en imágenes y secuenciación genética para arrojar luz sobre el papel de los alimentadores de malla mucosa en la configuración de la estructura de la comunidad microbiana del océano. Las imágenes subacuáticas permiten la observación sin interrupciones de estas criaturas frágiles. Los investigadores pueden observar cómo se comportan las partículas individuales en la malla y si finalmente se capturan. La secuenciación genética utilizada en el contexto de los estudios de alimentación ayuda a los científicos a identificar y distinguir los grupos de microbios diminutos que a menudo son invisibles a simple vista.

Saber qué partículas se consumen y cuáles no nos dice sobre el impacto que tienen los pastores de moco en las redes alimenticias de los océanos.

Cambiando los océanos, cambiando el impacto

La comida delicada por parte de los pastores de malla mucosa puede tener profundas implicaciones para los ciclos biogeoquímicos, particularmente a la luz de las cambiantes condiciones de los océanos. Los factores ambientales como la temperatura del océano, la disponibilidad de nutrientes y el tipo y cantidad de presas presentes influyen en cuándo y dónde aparecen los pastores mucosos, cuánto tiempo se quedan y su impacto en las redes alimenticias del océano.

Una especie más tropical de pirosomas mucosales (Pyrosoma atlanticum) proporciona un estudio de caso. Típicos en aguas más cálidas, tan al norte como al sur de California, confundieron a científicos y pescadores cuando aparecieron frente a la costa de Oregón en 2014.

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Nadie sabe por qué aparecieron los pirosomas, pero las temperaturas del océano se calentaron casi al mismo tiempo. Al igual que otros pastores de malla mucosa, el fino filtro de pirosoma les permite pastar en las partículas más pequeñas que se asocian con agua de superficie más cálida y menos rica en nutrientes, una presa demasiado pequeña para que la mayoría de los otros animales la atrapen.Junto con otros investigadores a lo largo de la costa oeste, mi laboratorio está trabajando activamente para comprender por qué aparecieron los pirosomas, cómo podrían afectar el ecosistema marino y si persistirán.

Los pastores en el océano son intrínsecamente más difíciles de estudiar que los de la tierra; Continuamos aprendiendo más sobre quiénes son a través de lo que comen.

Este artículo fue escrito en colaboración con Keats Conley, un biólogo investigador del Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Shoshone-Bannock Tribes. <

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation por Kelly Sutherland. Lee el artículo original aquí.