交换细菌可能有助于'Nemo'鱼与杀鱼海葵同居

2018年12月25日14:14:14 发表评论
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Nemo,电影海底总动员中的可爱小丑鱼,在他生活的海葵身上摩擦着自己,以免它像大多数鱼一样刺痛和吃掉他。一项新研究表明,这种摩擦会导致…

Nemo,电影“海底总动员”中的可爱小丑鱼,在他生活的海葵身上摩擦着自己,以免它像大多数鱼一样刺痛和吃掉他。一项新研究表明,这种摩擦会导致小丑鱼的微生物组成变化。

与海葵有共同的细菌结构可能有助于小丑鱼在海葵的有毒触须中巧妙地筑巢,这是一种奇怪的共生关系,生命科学家 - 现在包括佐治亚理工学院的一个团队 - 已经尝试了几十年才弄明白。海洋研究人员研究了小丑鱼中的微生物,这些小丑鱼混合着与杀鱼海葵混合在一起。

佐治亚理工学院生物科学学院副教授弗兰克斯图尔特说:“这是宿主和伴侣之间的标志性共生关系,我们知道每种动物的每个表面都有微生物。”“在这种特殊的共生主义中,这些表面覆盖着微生物喜欢吃的东西:粘液。”

擦拭粘液

小丑鱼和海葵在擦拭时交换大量粘液。因此,研究人员将小丑鱼和海葵放在一起,分析了当它们被海葵寄托时,当它们不存在时,粘液中的微生物。

“他们的微生物组改变了,”斯图尔特实验室的博士后研究员,新研究的第一作者佐伊普拉特说。“我们追踪的两种细菌特别多,与海葵接触。”

“最重要的是,有一些彻底的变化,”该研究的首席研究员斯图尔特说。“如果你看一下微生物的总体组合,它们看起来就像一只由海葵寄生的小丑鱼和一条不存在的小丑鱼。”

研究人员在6个鱼缸中追踪了12只小丑鱼,持续8周,用棉签擦拭粘液,通过基因测序鉴定微生物。他们在“珊瑚礁”杂志上发表了他们的研究结果。该研究由西蒙斯基金会资助。

问题和解答

这里有一些关于实验的问题和答案,它产生了一些有趣的轶事,以及关于海葵和小丑鱼的迷人事实。例如:在海葵上撒尿会使后者变得更强壮。小丑鱼改变性别。研究人员将一条鱼命名为“Houdini”特别困难。

这是否解决了这种奇怪共生的神秘面纱?

不,但这是小丑鱼 - 海葵难题的新方法。

“这是第一步提出问题,'微生物关系的一部分是否会发生变化?'”斯图尔特说。这项研究在小丑鱼方面给出了答案,这是“是的”。

关于这个难题的早期假设认为小丑鱼的粘液太厚而无法刺穿。目前的想法认为,粘液交换也包括小丑鱼和海葵抗原,即它自己的免疫蛋白,或鱼和鱼杀手可能正在交换化学信息。

“海葵可能会识别小丑鱼上的一些化学物质,使它免于刺痛,”斯图尔特说。“这可能涉及微生物。微生物是伟大的化学家。”

展望未来,研究人员希望分析粘液化学。他们还不知道鱼的微生物在多大程度上会因为海葵从海葵中剔出的细菌而发生变化。由于接触,鱼粘液微生物组可能在鱼上发育不同。

海葵通常做什么钓鱼?

杀死他们并吃掉它们。

“海葵进化为杀死鱼类。它会在鱼的皮肤上射出少量毒镖杀死它,然后将其拉入嘴里,”斯图尔特说。“小丑鱼在那里生活得很好。”

顺便说一句,触手对人们没有害处。

“如果你触摸海葵,感觉就像是在吮吸你的手指,”普拉特说。“他们的小鱼叉感觉他们正在坚持你。它没有伤害。”

海葵和小丑鱼从这种关系中得到了什么?

对于初学者来说,他们互相保护免受潜在的猎物。但还有更多。一些小丑鱼甚至通过生活在海葵中来改变性别。

斯图尔特说:“当他们开始接待时,鱼类会有很大的发展变化。”“在雄性到雌性的野生过渡期中,一群自然形成海葵的群体中的第一条鱼长得更大,成为该群体的主要成员。”

那时她是小男同学的唯一女性。

海葵似乎变得更大更健康,部分原因是小丑鱼在它们上面撒尿。

“当鱼尿时,海葵中的藻类吸收氮气,然后分泌糖,喂养海葵并使其生长,”普拉特说。“有时鱼会掉下食物,它会落入吃它的海葵中。”

这个实验有什么有趣的轶事吗?

很多:科学上直截了当但实施费力,部分原因是研究人员同时对鱼类进行了细致的照顾。

普拉特说:“你必须让鱼和海葵配对,鱼可以在其他地方饲养,就像岩石中的角落一样。”

“小丑鱼比其他鱼更聪明,所以它们更难捕捉,特别是当我们想要减少对动物的压力时,”生物科学学院快速研究项目的本科研究助理Alicia Caughman说。“我们将一条鱼命名为'Houdini'。他可以在网和狭小的空间之间摆动,通常不会想要抓住他的人。“

“我们还有'泡泡',他吹了很多泡泡,'Biggie'和'Smalls','Broad','Sheila',''伯爵'和'比目鱼',他们喜欢挣扎(翻牌圈),”普拉特说。小丑鱼的条纹有不同的尺寸和细节,让人们可以区分它们。

微生物问题的海葵方面可能难以回答,因为对于所有胡迪尼的诡计,海葵是非蠕动的非脊椎动物,甚至更加努力。他们可以挤入不舒服的壁龛或堵塞水族箱排水,他们也有气质微生物组。

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