hauser_portrait2Лоренц Хаусър

Доцент
Водни и рибни науки
Университетът на Вашингтон

Оригиналът: Finding Nemo in Puget Sound

Мултидисциплинарния подход към оценяването на ларви ставки за разпръсване и разстояния в Пьюджет-Саунд Кафява Рокфиш (Sebastes auriculatus)

Немо в Пьюджет-Саунд?

NemoВъв филма, клоун Марлин заплува океани, бори акули и препусна течения да намери сина си Немо, след като той го загубил на рифа. Ние се опитваме да направим същото тук: всяка година, бебешки Рокфиш родени в Пьюджет-Саунд се отмиват, и никой не знае какво се случва с тях, или когато те в крайна сметка. Ние не искаме да се бият акули и плуват океани, така че ние сме с помощта на комбинация съвременни научни техники, за да намерите Немо и да работят там, където той отиде и как е попаднал там.

Предистория: Защо трябва да намерите Немо?

Морски защитени зони (МЗЗ) са един от основните инструменти за поддържане на рибните популации и опазване на биологичното разнообразие. Ние знаем вече, че закриването на риболова в определени райони, може да доведе до повече риба, по-големи риби и по-разнообразна общност. Има също така съобщава, че „прелее“ на тези обезщетения за съседните райони, главно от емиграцията на възрастни риби, като по този начин се ползват в областта на рибарството и биоразнообразието като цяло. Това, което ние абсолютно не знаят е ефектът на МЗЗ върху производството на нови риби (наречено „набиране на персонал“), по-специално колко далеч риба в определена МФК ще разпространят тяхното потомство и ако имат някакъв шанс да достигне следващото МФК. Повечето видове морски риби и безгръбначни имат пелагични фаза, когато ларвите плувка във водния стълб и са потенциално отнесени от океанските течения. Тези ларви са малки, и какво от това, което обикновено се наблюдава е, че те се излюпват и, няколко седмици или месеци по-късно, непълнолетните се появяват. Като се има предвид продължителността на този пелагични фаза, доста силен океанските течения и липсата на каквито и да било пречки, които могат да спрат ларвите, като „разпръскването“ може да бъде обширна. Nemo може да отиде далеч, далеч начин!

Тъй като няма риба-клоун в Пьюджет-Саунд, ние работим върху друг вид, Кафява Рокфиш (Sebastes auriculatus). Възрастен Кафяви Рокфиш живеят в скалисти рифове в Пьюджет-Саунд и като цяло не се движат много. В края на лятото, женските раждат десетки 1000s на живи ларви, които след това плаващите наоколо за около два месеца, преди те да се утаи на дъното като непълнолетни. Ние ще използваме три техники (океанографски модели, генетика, микроструктура да следите ларви, които са родени на риф в точка Хайер, Васон Айленд, Пьюджет-Саунд.

кафяв Rockfish
Кафява Рокфиш (Sebastes auriculatus).Снимка от Джей Оп, Alaska Science Center в областта на рибарството, NOAA.

Лари гмуркане
Лари ЛеКлейр вземе почивка от вземане на проби

Океанография

Вземете черупката, пич, но не по хърлинг ….

Целта на океанографски част на този проект е да се предскаже отвеждане на ларвите Рокфиш като пасивни частици. Докато ние знаем, че ларви Рокфиш имат някакъв басейн способност и също могат да бъдат в състояние да мигрират вертикално излагането им на различни текущи системи, модел пасивен частиците ни дава основа за изчисляване разпръскването. Мицухиро Кавасе работи по такива модели в Пьюджет-Саунд продължение на няколко години, и ще ги използва, за да намерите Немо. Той вече е произвела някои предварителни данни, които предполагат, че частици, освободени при Поинт Хайер, Вашон Айленд, не се движат много далеч и изглежда да обикаля Вашон Айленд.

Ние ще тества тези предвиждания с океанографски скитници тази година (2007 г.). Това са малки шамандури, които имат платна (шамандура), висящи под тях, така че те следват течения, а не на вятъра. Те предават своето GPS координати към спътник, който ни позволява да ги следват в реално време и да сравните техните траектории с модела.

Ако намерите тези скитници във водата, моля да ги остави на мира. Ако ги намерите блокирани на плаж, моля да ни уведомите чрез изпращане на електронна поща до [email protected] В идеалния случай, моля изпратете GPS координати или точно описание на обекта.

Три скитници бяха разположени на 14-ти Август, 2007 по време на отлив (скитник 1), ниско застой (скитник 2) и прилив от наводнения (скитник 3). Ето няколко снимки на скитници .

Да погледнем в карти на скитник пътя на нашите три скитници през първите 5 дни от експеримента (август 14-19, 2007 г.). От тези данни можем да предвидим океанските течения по време на ларвите период на Рокфиш.

разпръскването модел
Разпределение на частици, отделяни от Поинт Хайер, Вашон Айленд, след две седмици от текущия модел на Пьюджет-Саунд. Картата показва също потенциални места за вземане на проби, за да откриете Nemo.

Снимки на Деплоймент

Дрифтерска карта

Генетика

Трябва да се махаме оттук – Трябва да намеря сина ми!

Ние можем да се предскаже от океанографски модели, където Немо върви, но ние трябва да се провери дали това е наистина този, който пристигна. Един от методите да се направи това е родство тестване с помощта на генетични маркери. Тя работи по същия начин като тестове за бащинство при хора, и е много подобен на баркод за етикети цена: всеки индивид получава една лента от майка си и една от баща си. Това, което трябва да направите е да отговаря на баркода на бебето Рокфиш с тази на потенциалните родители. Има много хиляди потенциални родители за всеки Немо в Пьюджет-Саунд, така че ние трябва да обединим информацията за баркод от много различни маркери във всяка риба. Въпреки че това е трудна задача, ние вече са показали, че това е възможно (да се чете научна статия ).

Подобно на тест за бащинство, нашите генетични тестове са несмъртоносни, което означава, че може да отнеме малко повече перка изрезка от жива риба и да ги пусне отново. С течение на годините, ние се надяваме, че ще се получи проби за повечето от възрастното население в точка Хайер.

След като сме съвпадащи непълнолетни и техните родители, можем да прогнозираме разпръскване Разстояния от разликата между тях.

17г стари Rockfish
17 ден старата Кафява Рокфиш ларва. Снимка: П. Чаиле, UCSB

родство илюстрация
Илюстрация на процедурата за генетично изследване. Nemo има два бара, единият от баща и една от майка. Трябва да намерим потенциалните родители, които споделят една група с него – в този случай, би било физически лица 4 и 6.

Otolith microchemistry

Помислете мръсни мисли. Ние ще направим този резервоар, така гнусна на зъболекар, ще трябва да го почистите.

Риби имат сетивни органи, които им позволяват да възприема тежестта и да поддържа позицията си във водата. Тези структури се наричат earbones или otoliths. Тъй като тези структури растат по-бързо през лятото и по-бавно през зимата, те могат да бъдат използвани за стареене на риба, точно като дървета (опитайте интерактивна стареене сайта на Science Center Аляска рибарство). Химичният състав на otoliths отразява на химическия състав на околната среда по това време, и ние можем да използваме това, за да химически марка Рокфиш лавра. Чрез инжектиране бременната жени с разтвор на стронций, стронций подпис е създаден във всички ларви на тази жена. Инжекциите са безвредни за жени и ларви и излишната стронциев се отделят след няколко часа от мускулатура. В otolith обаче съхранява някои от стронций, позволява идентифицирането на Немо. Откриването на стронция в otolith е доста сложно – Мари Куроки в университета в Токио използва техника, за да направи това (виж научна статия ).

Позиция на otoliths в рибата ларви (стрелки). Снимка: Лаборатория ларви на риби, Colorado State University

маркирана otolith
Otolith отбелязани със стронций – жълти и червени цветове показват по-високи концентрации на стронций (снимка: Мари Куроки)