كيف يستطيع الطفل نيمو “الحفاظ على السباحة” من المحيط المفتوح إلى الشعاب المرجانية
مجلة المذنب نت متابعات عالمية:
إذا كنت قد شاهدت فيلم الرسوم المتحركة الناجح Finding Nemo ، فقد تتذكر شخصية دوري وهي تغني اللحن الجذاب “Just Keep Swimming” لمساعدة صديقتها مارلين في القيام برحلة طويلة من الحاجز المرجاني العظيم إلى سيدني.
في هذه الحالة ، الفن يقلد الحياة. تعد عروض السباحة في الماراثون جزءًا حيويًا من الحياة المبكرة للغالبية العظمى من أسماك الشعاب المرجانية. صغار أسماك الشعاب المرجانية (اليرقات) – أصغر من حجم إبهامك – تفقس من البيض الموضوعة على الشعاب المرجانية وتقضي بضعة أسابيع في المحيط المفتوح قبل السباحة مرة أخرى إلى الشعاب المرجانية.
لكن كيف يقوم مثل هذا المخلوق الصغير بهذه الرحلة الرائعة؟ بدأ بحثنا المنشور اليوم للإجابة على هذا السؤال.
وجدنا أسماك المهرج اليرقية تغير بشكل كبير في فسيولوجيتها لاستكمال رحلتها من المحيط إلى الشعاب المرجانية. على وجه الخصوص ، يأخذون كمية أكبر من الأكسجين لكل نفس وبمعدل أسرع من أي نوع سمكي آخر تمت دراسته حتى الآن. بشكل أساسي ، هذا يجعل سمكة المهرج الصغيرة من أصغر الرياضيين على هذا الكوكب.
https://www.youtube.com/watch؟v=0Hkn-LSh7es
اقرأ المزيد: مبهر أم مخادع؟ علامات أسماك الشعاب المرجانية
الرياضيون الصغار يسبحون 10-50 طول جسم في الثانية
أسماك الشعاب المرجانية حيوية للنظم البيئية للشعاب المرجانية. يلعبون أدوارًا مهمة في شبكة الغذاء ، ويساعدون في الحفاظ على نظافة الشعاب المرجانية وإعادة تدوير العناصر الغذائية. بالإضافة إلى ذلك ، تجذب ألوانها النابضة بالحياة ملايين السياح سنويًا.
أسماك الشعاب المرجانية البالغة تحافظ على رقعة صغيرة. يتم حمل بيضها عن طريق حركة الأمواج إلى المحيط المفتوح ، حيث تفقس وتتطور.
في غضون أسابيع قليلة ، يجب أن تعود يرقات الأسماك الصغيرة إلى الشعاب المرجانية. إنها رحلة طويلة وشاقة يمكن أن تستمر من أسابيع إلى شهور. اعتمادًا على الأنواع ، فإنها تغطي مسافات تصل إلى 64 كيلومترًا. اذا كيف عملوها؟
حتى تسعينيات القرن الماضي ، اعتقد العلماء أن تطوير أسماك الشعاب المرجانية يشبه تطور الأسماك الأخرى مثل الرنجة وسمك القد والأسماك المفلطحة. هذه الأنواع “تسير مع التيار” ، تركب بشكل سلبي التيارات المحيطية حتى تصبح كبيرة ومتطورة بما يكفي للسباحة بنشاط بمفردها ، ضد التيارات.
ومع ذلك ، فقد وثقت دراسات بارزة من أوائل التسعينيات قدرات السباحة الرائعة لأسماك الشعاب المرجانية. اتضح أن أسماك الشعاب المرجانية ليست جزيئات سلبية بعد كل شيء.
قدمت الأبحاث السابقة دليلاً دامغًا على أن أسماك الشعاب المرجانية قادرة على أداء السباحة بشكل مذهل عندما تكون صغارًا.
بعض هؤلاء الرياضيين الصغار قادرون على السباحة بمقدار 10-50 طولًا للجسم في الثانية كاليرقة. للمقارنة ، يتسابق مايكل فيلبس الحاصل على الميدالية الذهبية الأولمبية بأقل من طولين للجسم في الثانية.
عند إقرانه بأنظمة حسية متطورة مثل الرؤية وحاسة الشم ، فإن هذا الأداء الرياضي الرائع يمكّن هؤلاء الأطفال من “الاستمرار في السباحة” مع أو ضد التيارات المحيطية حتى يجدوا الشعاب المرجانية المثلى للاستقرار عليها.
لكن بعد 30 عامًا من الاكتشاف ، ما زلنا نتساءل كيف يديرون ذلك. الآن نحن نعرف.
جو بيلانجر ، شاترستوك
قياس سمات الرياضي
قمت أنا وزملائي بقياس السمات الفسيولوجية المطلوبة لأن تكون سباحًا رياضيًا عبر طور اليرقات بأكمله لسمكة المهرج. تضمنت هذه السمات سرعة السباحة ومعدلات امتصاص الأكسجين وأنماط التعبير الجيني وتحمل الأكسجين المنخفض (نقص الأكسجة).
لماذا نقص الأكسجة؟ في الليل ، عندما لا يكون من الممكن استخدام أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون لتوليد الطاقة عن طريق التمثيل الضوئي ، تستنشق الشعاب المرجانية والنباتات الأكسجين لتوليد الطاقة. هذا يقلل من مستويات الأكسجين في الشعاب المرجانية. يجب أن تستعد أسماك اليرقات المرجانية العائدة من المحيط المفتوح لمثل هذه الظروف.
وجدنا أن أسماك المهرج اليرقية لديها أعلى معدلات امتصاص للأكسجين من أي سمكة حتى الآن. هذا يدعم السباحة والنمو والتنمية النخبة.
عندما تتطور وتسبح بشكل أسرع ، تتغير آلاف الجينات. الجينات التي ترمز للبروتينات التي تنقل وتخزن الأكسجين ، مثل الهيموغلوبين والميوغلوبين (الموجودان أيضًا في أجسامنا) ، مهمة بشكل خاص. إنها تمكن من نقل الأكسجين وتخزينه أثناء التمرين المكثف وتساعد على الاحتفاظ بالأكسجين في الأنسجة عندما تعاني الأسماك من نقص الأكسجة في موائلها المرجانية.
تتوافق التغييرات في جينات الهيموغلوبين والميوغلوبين أيضًا مع الوقت الذي تبدأ فيه أسماك الأطفال هذه في زيادة تحملها لنقص الأكسجة.
لقد رأينا هذا من قبل ، في الاتجاه المعاكس. السلمون هو أحد أكثر الأسماك التي خضعت للدراسة على الإطلاق ، وككبار ، فهم رياضيون رائعون أيضًا. ومع ذلك ، يتحمل سمك السلمون الصغير ظروفًا منخفضة الأكسجين في الأسابيع القليلة الأولى من حياته ، مباشرة بعد الفقس ، بينما يختبئون في حصى مجاري الأنهار في المياه العذبة.
وبالتأكيد ، في ثمانينيات القرن الماضي ، أظهرت الأبحاث أن سمك السلمون يحول الهيموجلوبين أيضًا – تمامًا عندما يتعين على سمك السلمون الصغير الانتقال من تحمُّل نقص الأكسجة ، إلى التدريب ليصبح سبَّاحًا متميزًا.
لماذا بحثنا مهم
التغييرات في الآلية الفسيولوجية التي اكتشفناها هي مفتاح بقاء أسماك المهرج. من المحتمل أن تتبع أسماك الشعاب المرجانية الأخرى مسارات نمو مماثلة.
تعتبر أسماك الشعاب المرجانية – من جميع الأشكال والأحجام والألوان – جزءًا لا يتجزأ من الحفاظ على صحة الشعاب المرجانية واستمرارية الشعاب المرجانية في المستقبل. هذا أمر بالغ الأهمية لأن تغير المناخ يهدد هذه النظم البيئية الجميلة والحساسة.
اقرأ المزيد: لقد درست ما يحدث لأسماك الشعاب المرجانية بعد تبيض المرجان. ما رأيته لا يزال يجعلني أشعر بالغثيان
نشكركم على قراءة المنشور عبر مجلة المذنب نت, المتخصصة في التداول والعملات الرقمية والمشفرة
