所有動物都必須吃才能生存。如果您之前聽過“grazer”這個詞，它可能會讓人想起熟悉的農(nóng)場動物，例如在牧場上咀嚼的奶?；蚓d羊。但是海洋擁有自己的食草動物套裝，具有非常不同甚至奇異的身體形態(tài)和喂養(yǎng)技術(shù)。這些無脊椎動物中的一組使用粘液片來消耗大量微小的植物狀顆粒，而不是牙齒。在我們的新論文中，我和我的同事們建議對這個被忽視的群體進行新的分類：“粘膜網(wǎng)狀食食者”，以表彰他們不同尋常的喂養(yǎng)策略。

與我們的鼻子中的粘液不同，這些粘液看似無定形和斑點，這些海洋食草動物的粘液片可以被構(gòu)造成華麗??的網(wǎng)狀物和網(wǎng)狀物。這些粘膜可以起到過濾器的作用，可以捕獲像細菌一樣小的食物。相比之下，食草動物本身就是巨大的食物：比它們的食物大10,000倍。如果人們吃的食物很小，你就會從餐盤上摘下鹽和糖。

像我這樣的海洋生物學(xué)家過去常常認為粘液放牧是一種“全能”的喂養(yǎng)策略 - 這個想法就是這些家伙只會在他們的粘液片上抓到它們。但是最近的技術(shù)進步正在幫助我們理解粘液食草動物可能會挑食。他們消費或不影響海洋食物網(wǎng)。

粘網(wǎng)網(wǎng)格放牧如何運作?

粘性網(wǎng)狀食草動物包括鮭魚，頂體，白藜，翼足類和附睪。它們通常是厘米長，大致跨越指甲的大小到手的大小。一些形式的菌落由長鏈中的許多個體組成，可以長得多。與堅硬的浮游生物相比，這些生物大而水。如果你踩到一個，它會擠壓，而不是緊縮。大多數(shù)水體使它們能夠快速生長。

粘性網(wǎng)狀食草動物是自由漂浮的，適合開闊的海洋。他們住在遠離岸邊的地方，那里的食物很少而且往往很小。粘液網(wǎng)的微小孔和纖維使它們能夠捕獲隨后吞咽的微小顆粒，有時還會粘附粘液。

與旋轉(zhuǎn)喂食網(wǎng)的蜘蛛不同，這些食草動物有一種特殊的器官，稱為內(nèi)胚層，可分泌粘液網(wǎng)。根據(jù)磨碎器，粘膜網(wǎng)可以位于身體內(nèi)部或外部。例如，一組人分泌足夠大的粘液泡，讓動物像房子一樣住在里面。另一組綽號為海蝴蝶，分泌粘液網(wǎng)，附著在它們的翅膀形狀的腳上。這些粘液纖維網(wǎng)的尺寸范圍從1英寸到6英尺以上。

從歷史上看，科學(xué)家認為粘網(wǎng)篩選器吃任何通過粘液篩的東西 - 類似于廚房水槽排水管中的過濾器，捕捉到一定大小的流入物。我實驗室和其他人的最新研究對這一假設(shè)和展示提出質(zhì)疑他們的喂養(yǎng)可能是高度選擇性的。粘液可能完美地捕獲某些食物顆粒，同時根據(jù)其大小，形狀或表面特性完全排斥其他顆粒。

例如，當(dāng)呈現(xiàn)棒狀和球形食物顆粒的混合物 - 形狀不同但尺寸相似時 - 一種粘網(wǎng)篩選器優(yōu)先吞咽球形顆粒。

這有點像在炸薯條上選擇tater tots：它們都是用土豆制成的，大小大致相同，但它們有不同的形狀。然而，粘液食草動物的食物“選擇”是被動的，與海水中不同形狀的獵物取向和攔截網(wǎng)狀物有關(guān)。

食草動物可以“挑選”獵物，但獵物也可以在這個問題上有一些發(fā)言權(quán) - 無論是被動地還是主動地。例如，一些細菌具有類似Teflon的表面并且不粘附在粘液網(wǎng)狀物上，因此它們幾乎從不被消耗。直到最近，所有不同的獵物屬性如何影響放牧都被低估了。

未經(jīng)審查但并非不重要

海洋學(xué)家對物質(zhì)如何在海洋中移動以及如何通過生物介導(dǎo)該過程感興趣。粘性篩網(wǎng)可能是周期中被忽視的一塊。

他們沒有捕獲所有獵物的事實同樣對碳如何在海洋中移動產(chǎn)生重要影響。在粘液食草動物進食后，它們將未消化的食物顆粒包裝成粘液結(jié)合的糞便顆?；蚱渌麖U棄物。重新包裝具有粘性粘液的獵物顆粒將小獵物濃縮成更大的聚集體，這使得它們更快地下沉。這最終將有機物質(zhì)移動到海洋深處，可能存儲數(shù)年甚至數(shù)百年。在深度，這種物質(zhì)不適用于居住在地表附近的大多數(shù)海洋生物。

在過去的十年或二十年里，科學(xué)家們沒有技術(shù)工具來觀察粘性網(wǎng)狀食草動物在其原生棲息地以適當(dāng)?shù)奈⑿〕叨劝l(fā)生的情況。因為這些生物非常脆弱，現(xiàn)在我的實驗室和其他人的研究人員使用潛水或機器人在水下直接觀察它們。這些使用高速攝像機和水下顯微鏡進行的仔細觀察或在自然環(huán)境中進行的喂養(yǎng)研究向我們展示了他們?nèi)绾芜x擇某些顆粒并拒絕其他顆粒。

進一步的進展將水下方法與成像和基因測序的最新發(fā)展相結(jié)合，以闡明粘膜網(wǎng)狀飼養(yǎng)器在塑造海洋微生物群落結(jié)構(gòu)中的作用。水下成像允許對這些脆弱生物進行不受干擾的觀察。研究人員可以觀察單個粒子在網(wǎng)格上的行為以及它們是否最終被捕獲。在飼養(yǎng)研究中使用的基因測序有助于科學(xué)家識別和區(qū)分肉眼看不見的微小微生物群。

知道哪些顆粒被消耗，哪些不被消耗告訴我們粘液食草動物對海洋食物網(wǎng)的影響。

改變海洋，改變影響

通過粘性網(wǎng)狀食草動物進行挑食可能對生物地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生深遠影響，特別是考慮到海洋環(huán)境的變化。海洋溫度，養(yǎng)分的可用性以及獵物的類型和數(shù)量等環(huán)境因素會影響粘液食草動物出現(xiàn)的時間和地點，它們停留的時間以及它們對海洋食物網(wǎng)的影響。

一種更熱帶的粘液放牧的pyrosomes(Pyrosoma atlanticum)提供了一個案例研究。在南加利福尼亞州北部的溫暖水域中，他們在2014年出現(xiàn)在俄勒岡州海岸時，使科學(xué)家和漁民們感到困惑。

沒有人知道為什么出現(xiàn)了高溫聚糖，但海洋溫度在同一時間變暖。像其他粘網(wǎng)篩選器一樣，細小的pyrosome過濾器允許它們在較小的顆粒上吃草，這些顆粒與較溫暖，營養(yǎng)較少的地表水相關(guān) - 對于大多數(shù)其他動物而言捕食的獵物太小。與西海岸的其他研究人員一起，我的實驗室正在積極努力了解為什么它們會出現(xiàn)，它們?nèi)绾斡绊懞Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)，以及它們是否會持續(xù)存在。

海洋中的食草動物本身比研究土地更具挑戰(zhàn)性;我們通過他們吃的東西繼續(xù)了解他們是誰。