la más cosmopolita de Peces de ArrecifesJoshua Reece se interesó por las morenas en el 2005 cuando estaba aplicando el programa de doctorado en la Universidad de Hawai. En lugar de llevarlo en un tour del campus, su anfitrión, Brian Bowen, PhD, un biólogo de la universidad, lo llevó en una inmersión. A lo largo de la costa suroeste de Oahu, Reece miró debajo de un saliente de roca y se sorprendió al ver cinco diferentes especies de morenas mirar atrás. Cuando más tarde capturado las anguilas, que encontró la misma especie de pez en todas sus vientres.
pero ¿Por qué?
Reece reconoció de inmediato los cinco anguilas como un proyecto de tesis sobre un plato. "¿Cómo puedes tener siete especies del mismo pez comiendo la misma cosa y, literalmente, que viven bajo la misma piedra?" , se pregunta. "Las especies no hacer eso, si que explotan el mismo nicho que no diversificar, diversificar y si no aprovechan el mismo nicho."
¿Qué ocurría con las anguilas?
Reece, quien es actualmente un estudiante de posgrado en biología en artes y ciencias en la Universidad Washington en St. Louis, todavía no sabe la respuesta, pero que han terminado recientemente el primer estudio de la filogeografía Muraenidae, la familia a la que pertenecen las anguilas, que ahora tiene una mejor idea del problema.
El estudio, publicado en la edición en línea del diario de la herencia, fue co-escrito por Bowen, Allan Larson, PhD, profesor de biología en la Universidad de Washington y asesor de Reece, y dos estudiantes de licenciatura de biología en la Universidad de Washington: Kavita Joshi, ahora un estudiante de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington, y Goz Vadim, ahora en el Monte Sinai Medical School.
Reece y sus colegas recolectaron dos especies de anguilas, la morena ondulada (Gymnothorax undulatus) y la morena amarilla filo (flavimarginatus G.) a una docena de lugares diferentes a través del océano Indo-Pacífico. Buscaban a diferencias genéticas que pueden indicar las interrupciones en el flujo de genes entre las poblaciones de la anguila, ya sea ahora o en el pasado.
El Indo-Pacífico es una vasta extensión de agua, cubriendo totalmente las dos terceras partes de la superficie terrestre. Sin embargo, Reece y sus colegas encontraron ambas especies es genéticamente homogénea en toda la cuenca del océano entero.
Sus resultados calificar las morenas como la más cosmopolita de peces de arrecife, pero sólo profundiza el misterio de cómo ellos - y la otra de 150 especies de morenas en el Indo-Pacífico - formado especie separada, en primer lugar.
Desagradable clientes
Una de las ventajas de estudiar las morenas es que es poco probable que se recogió por otro estudiante de doctorado - no si ello significa bucear en los arrecifes de recoger las anguilas.
Las anguilas tienen muchos rasgos que sugieren una viva inteligencia. Se sabe, por ejemplo, por ir a la huelga de hambre en cautiverio, y que cazan en cooperación con los meros en el medio silvestre.
Por otra parte, también son famosos por actos repentinos y graves de agresión. Grabadas a la puerta de la oficina de Reece es una fotografía de carne roja a una lesión en la anguila espectacular, un antebrazo despellejado. Dice que lo mantiene recordarse a sí mismo a ser cuidadosos con estos peces.
"Las morenas tienen dos juegos de mandíbulas", explica Reece: "mandíbulas oral y un conjunto de mordazas en la garganta llamada mandíbulas faríngeas. Situado entre los dos pares de colmillos grandes mandíbulas están orientadas hacia atrás. Cuando las anguilas presa ataque, que en realidad morderlos dos veces. Se aprovechan pincho con sus mandíbulas oral y luego se lanzan las mandíbulas faríngeas en la boca para arrastrarla en sus gargantas.
Es más, dice Reece, una vez que muerde, a menudo no lo soltará. Hay que aplastar el cráneo para bajar de ustedes.
¿Cómo se puede recoger un animal que sirvió de inspiración para la película Alien?
Reece inicialmente trató de hacer agujeros en el acero puede, relleno lleno de peces y colgándola en una trampa que él lanzó a unos cuatro pies de agua. "Dentro de aproximadamente 10 minutos", dice, "una morena nadó hasta cuatro pies, nariz de la trampa, y nadó en su apertura." Oh, pensé, esto va a ser fácil. "
"Pero entonces el poco morena la lata en medio de una mordida." Whoa, pensé. " Y luego la morena se dio vuelta y poco a través de la trampa de malla y se fue nadando, tomando su ADN con ella. " No es tan fácil después de todo.
Al final, el equipo utilizó dos métodos de recogida. Algunas anguilas fueron capturados en gancho-festoneado trampas de embudo. "He cogido un máximo de 100 entre cuatro trampas en una noche." Reece dice. Otros se lanzó bajo el agua. El dardo de la biopsia, montada sobre una lanza de dos metros, toma un trozo de tejido del tamaño de un borrador de lápiz, Reece dice, y como un bono disuade a la morena de molestar al buceador.
Su equipo recolectó 289 anguilas con sólo dos lesiones: una mordedura en una mano y otro en un pie (de un documentalista que fue acompañando a los científicos).
Océano nadadores
Menos del uno por ciento del océano se compone de hábitat de arrecifes caso, y los peces de arrecife de adultos prefieren pasar el rato en casa, escondidos de los depredadores en el coral. ¿Cómo es posible entonces, que las mismas especies de peces se pueden encontrar en los arrecifes de barrera muy distantes entre sí o atolones de coral?
La respuesta es que la mayoría de los peces de arrecife con un escenario de menores llamado pelágicos (oceánica) larva que les permite dispersar sobre el océano abierto.
Las larvas ya sea nadar o de deriva en las corrientes superficiales, a veces modificar su flotabilidad para utilizar las aguas superficiales y corrientes profundas, Reece escribe en el Diario de la herencia.
Tan importante es esta fase errante que algunos biólogos han propuesto como una regla general que el de más larga vida de las larvas (la más larga sea la duración "pelágicos"), la más homogénea genéticamente las especies es probable que sea.
La morena proporcionar una prueba ideal de esta idea. Son malos nadadores como juveniles y adultos se adhieren a unos pocos metros cuadrados de arrecifes. Por otra parte, tienen una forma muy pelágicas de larga vida.
Considerando que las larvas pelágicas otro pez puede vivir por un mes o dos, las larvas de la anguila morena puede persistir por varios meses o incluso años.
El esbelto, alargado larva, llamada leptocéfalas, es una de las más simples formas auto-sostenible de los vertebrados, dice Reece. Su pared del cuerpo es sólo una célula de espesor y no tiene sistema digestivo para hablar de.
"La mayoría de las larvas se alimentan de peces de arrecife de plancton en la columna de agua", dice Reece. "Moray larvas son tan simples, no pueden digerir el plancton, por lo que pienso en el exoesqueleto nave de plancton y de excrementos de plancton".
"Es irónico estos depredadores viciosos empiezan demasiado delicada para comer incluso plancton - tienen que comer caca de plancton y trabajar su manera para arriba," dice riendo.
Obstáculos en el océano?
En los libros de texto de biología de la salida al mecanismo de especiación (o división de una población en dos grupos que no se cruzan más) es el aislamiento geográfico. Un grupo se separa de la otra, por ejemplo mediante la formación de una montaña, y luego sobre el tiempo natural de selección y la deriva genética gradual remodelación de los dos grupos similares en dos más disímiles.
La pregunta es si existen barreras en el océano que juegan el mismo papel en la especiación como las cadenas montañosas hacen en la tierra.
Dos sospechosos son el Pacífico Oriental barrera y la Plataforma de Sunda. El Pacífico Oriental Barrera es un tramo de mar abierto desde 3000 hasta 5000 kilómetros de ancho que separa el archipiélago de Hawai y las Islas del Pacífico Central de las Américas. "Eso es simplemente demasiado alta mar para las larvas de cruzar", dice Reece.
El estante de la Sonda, en cambio, es una zona de aguas relativamente poco profundas entre el Océano Índico y el Océano Pacífico, que ha sido reiteradamente expuesto cuando el nivel del mar bajó durante los períodos de glaciación extensiva.
¿Fueron los morenas ondulada y amarillo filo en ambos lados de estas barreras se distinguen genéticamente?
Para averiguar los biólogos miró seleccionados los genes mitocondriales y nucleares y pregunta si existen alelos únicos (variantes) de estos genes, y si el grado de variación se correlacionó con la separación geográfica.
Ellos encontraron gran cantidad de variación entre los genes de la anguila que examinaron, pero prácticamente nada de ello había una estructura geográfica. En otras palabras el que las anguilas no vivía predecir su composición genética.
"Algunos de los sitios de muestreo son alrededor de 22.000 kilómetros de distancia, por lo que en esencia las dos terceras partes del globo", dice Reece. "Sin embargo, a encontrar la misma alelos en Sudáfrica como lo hace en Panamá".
"La única manera de obtener material genético para compartir, a través de estas distancias", dice Reece, "es a través de flujo de genes." El leptocéfalos, en otras palabras, son eficientemente transportar genes de una población a otra, manteniendo la reserva de genes bien agitada.
Varios otros peces de arrecife también se sabe que tienen etapas pelágicas altamente dispersivos. Sin embargo, incluso estas especies pueden mostrar las particiones genéticos en las principales barreras biogeográficas. Las morenas se encuentran en una clase á sí mismos, a los dispersores campeón.
Sin resolver el misterio
Aunque la encuesta filogeográficos contestó a algunas preguntas, plantea otros.
Si las dos especies de anguilas son capaces de mantener la conectividad genética a lo largo de la cuenca del océano entero, ¿cómo surgen las especies, en primer lugar?
Y no sólo estas dos especies. En total, hay 150 especies de morenas en el Indo-Pacífico, incluyendo el gigante, cinta, copo de nieve, la cebra, el dragón, morenas de labios rosados y pecosa, la slenderjaw, hookjaw, víbora, vagabundos, lipspot y anguilas enigmático. . . y muchos más.
¿Cuándo y cómo se forman las especies por separado si sus larvas hacen casi impermeables al aislamiento geográfico?
Para complicar aún más las cosas, dice Reece, muchas de las especies de anguilas hábitat acción, las distribuciones de compartir y compartir artículos presa. En la mayoría de los grupos, dice, cuando eso ocurre una especie outcompetes la otra desaparece y el perdedor. Las mismas normas no parece aplicarse en el morenas y nadie sabe por qué.
En otras palabras, puede haber encontrado su posdoctorado, así como su investigación doctoral que acechan en virtud de ese borde.
FUENTE: SCIENCE DAILY
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