Este artículo detrás de escena se proporcionó a LiveScience en colaboración con la National Science Foundation.
Debido a que "ella" se genera cada cuatro días, sabía que engendraría hoy. Me levanté de la cama al sonar mi confiable despertador Winnie the Pooh, me puse el traje de neopreno, agarré mi linterna subacuática y entré a la cocina en el Instituto de Investigación Bellairs en Barbados para preparar mi café, orgullosa de estar despierta incluso antes de que el los gallos anunciaron el inicio del amanecer.
Estuve atento a mi reloj porque la hora de la primera luz cambia cada día, y si llego al agua incluso un segundo tarde, la extrañaría.
Una cita de la mañana
Como de costumbre, mi llegada a la playa coincidió con el reflujo de las fiestas nocturnas en la playa; el amanecer es demasiado tarde para las fiestas nocturnas y demasiado temprano para la mayoría de los demás, pero justo para ella y para mí. Nadé a lo largo del arrecife con la linterna apagada, disfrutando de la vista de las fiestas de plancton bioluminiscente de color verde brillante y las patrullas de caza de calamar y pez ardilla.
Debido a que había visitado este lugar durante tantas transiciones de la noche a la madrugada, fácilmente encontré su hogar: una sección de arrecife del tamaño del círculo de salto de pelota en el medio de una cancha de baloncesto. Pero ella estaba fuera de la vista, probablemente todavía dormida en una de las cuevas de su territorio.
Pero unos minutos después de mi llegada, el primer indicio del amanecer arrojó la luz suficiente para que pudiera discernir su forma cuando emergió. A pesar de que su morada estaba generosamente cubierta con deliciosas algas de césped, se saltó el desayuno y rápidamente y con cuidado se dirigió por el arrecife hasta la casa de su compañero. Cuando llegó allí, su compañero la saludó con una serie de inmersiones y otras maniobras. Luego comenzó a poner sus huevos en un nido que él ya había preparado para ella.
Un par de damiselas de cola amarilla estaba engendrando. Típico de la damisela caribeña, esta pareja engendró al amanecer. Y como todos los damiselas, la pareja engendró en el territorio del macho.
El dilema de una damisela
Para engendrar en el territorio del macho, una damisela hembra debe abandonar su propio territorio. Pero, a diferencia de una persona, una mujer damisela no puede evitar las invasiones en el hogar cerrando la puerta detrás de ella o confiando en que los vecinos vigilen su hogar durante su ausencia.
Por el contrario, mientras una damisela hembra está lejos, su territorio está completamente indefenso y vulnerable a las invasiones de otros peces, incluidos los vecinos, que pueden explorarlo para hacerse cargo y robar su comida. Por lo tanto, cuanto más tiempo se haya ido una mujer, más se arriesga a perder "la casa".
Por lo tanto, podría ser lógico suponer que las damiselas hembras minimizarían su tiempo de desove. Pero en Barbados, observé lo contrario: las damiselas hembras interrumpían con frecuencia sus actividades de desove para visitar estaciones de limpieza cerca de los territorios de sus parejas.
Una estación de limpieza es una ubicación de arrecife que alberga organismos de limpieza como gobios y camarones, que eliminan otros organismos de los cuerpos de los peces. Los peces conocen la ubicación de estas estaciones y presumiblemente las visitan para limpiar sus cuerpos de organismos que los irritan de alguna manera, de forma similar a como las garrapatas o las pulgas irritan a las personas.
Una escala de desove en una estación de limpieza alarga la ausencia de una damisela de su propio territorio y, por lo tanto, aumenta su vulnerabilidad a las invasiones. Entonces, ¿cómo demonios las damiselas resuelven este dilema y minimizan el riesgo de perder sus territorios durante el desove?
D.L. Kramer de la Universidad McGill y yo finalmente respondimos esa pregunta, pero en el proceso descubrí nuevas preguntas que, burlándose de mí, también suplicaban respuestas.
Por ejemplo, además de indicar que las damiselas femeninas visitan las estaciones de limpieza en las mañanas cuando desovan, mis observaciones de damiselas en Barbados también indican que visitan las estaciones de limpieza (cerca de sus propios territorios) durante las mañanas sin desove. Me preguntaba, ¿qué obliga a las damiselas a pasar tanto tiempo durante la mañana en las estaciones de limpieza?
Para responder a esa pregunta, tuve que identificar qué organismos se eliminan del caballito del diablo en las estaciones de limpieza. Mis esfuerzos por hacerlo me llevaron a algunos colegas generosos, incluidos George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côté y Nico Smit, que me presentaron el maravilloso mundo de los isópodos gnathiid.
Parásitos: campeones biológicos
Los isópodos gnátidos son parásitos. Un parásito es un organismo que vive dentro o dentro de un organismo huésped sin matarlo y depende de su huésped para sobrevivir.
A pesar de la connotación negativa de la palabra parásito, ¡los parásitos disfrutan del estilo de vida más exitoso del mundo! De hecho, los parásitos representan la mayoría de los habitantes de los arrecifes de coral, que son los ecosistemas más diversos del mundo. Para comprender verdaderamente los arrecifes de coral y cómo se verán afectados por el cambio ambiental, debemos entender sus parásitos.
Los gnathiids son parásitos particularmente inusuales porque solo se alimentan como larvas, y lo único que comen las larvas de gnathiid es la sangre. Sorprendentemente, los gnathiids adultos no se alimentan en absoluto. Pero en términos de mi investigación, lo más importante sobre los gnathiids es que sirven como alimento primario para peces más limpios.
Una relación tripartita
Debido a la dependencia de los peces limpiadores de los gnathiids, sabía que necesitaba aprender más sobre los gnathiids para comprender mejor la relación entre peces limpiadores y damiselas.
Estudié gnathiids colocando un grupo de peces en una sección de un arrecife en pequeños hoteles de peces (jaulas), y midiendo sus cargas de gnathiid cada dos horas durante un ciclo de 24 horas. Mis resultados revelaron que el pez transportaba las cargas de gathiid más pesadas por la noche y al amanecer.
Estos resultados sugieren que cuando los damiselas se despiertan por la mañana, probablemente tengan cargas relativamente pesadas de gnathiid. La irritación matutina de estas cargas probablemente lleva al caballito del infierno infestado a las estaciones de limpieza, donde los peces más limpios, ansiosos por deleitarse con su comida favorita, reducen sus cargas de gnathiid. Entonces, para un damisela, una visita matutina a un pez limpiador probablemente se parece mucho a una ducha matutina.
¿Parásito inocente o portador de enfermedades?
Estos resultados indican que los gnátidos ejercen una influencia significativa en las actividades diarias de los peces de arrecife y, por lo tanto, son actores importantes en la ecología de los arrecifes.
Pero los gnathiids también son potencialmente importantes por otras razones. Por ejemplo, sus contrapartes terrestres son las garrapatas y los mosquitos, que transmiten microorganismos que causan la enfermedad de Lyme y la malaria. Del mismo modo, los gnathiids en Australia, Sudáfrica y Europa parecen transmitir varios parásitos transmitidos por la sangre.
Entonces, después de resolver el misterio de las limpiezas matutinas de la damisela, y aún fascinado por los gnathiid, pasé a una nueva pregunta: ¿los gnathiids del Caribe transmiten enfermedades? Como puede imaginar, cientos de investigadores están estudiando actualmente la biología de las garrapatas y los mosquitos, pero solo unos pocos están estudiando la biología de los gnathiids. Entonces, la respuesta es ... WDK (no lo sabemos).
Aunque los océanos ocupan la mayor parte del planeta, los científicos saben mucho menos sobre los factores ambientales que causan la transmisión de enfermedades en los océanos que en la tierra. Para aumentar nuestro conocimiento de este importante tema, la National Science Foundation ha apoyado generosamente los esfuerzos de mi equipo para comprender los vínculos entre los cambios en los entornos de arrecifes del Caribe y la propagación de parásitos transmitidos por la sangre por los gnathiids.
Una búsqueda del tesoro del Caribe
Cuando mi equipo de investigación y yo comenzamos a estudiar gnathiids, sabíamos que los gnathiids del Caribe infestan muchos tipos de peces. Pero no sabíamos si todos, o incluso algunos, peces infestados de gnathiid en el Caribe están infectados con parásitos sanguíneos que causan enfermedades. Si nuestro estudio revelara que estos peces infestados de gnathiid estaban libres de parásitos sanguíneos, ayudaría a exonerar a los gnathiids como propagadores de enfermedades. Pero si, por otro lado, nuestro estudio revelara que algunos o todos estos peces infestados de gnathiid portaban parásitos de sangre, implicaría a los gnathiids como posibles propagadores de enfermedades.
Entonces, el primer paso de nuestro estudio fue determinar si los peces infestados de gnathiid en el Caribe tienen parásitos sanguíneos. Esta parte del estudio fue complicada por el hecho de que los parásitos sanguíneos son notoriamente irregulares. Es decir, un lugar puede estar asociado con parásitos sanguíneos, mientras que otro lugar puede estar completamente o casi desprovisto de parásitos sanguíneos.
Esto significaba que, para cubrir todas nuestras bases, teníamos que tomar muestras de peces de múltiples ubicaciones. ¡Estábamos en una búsqueda del tesoro del Caribe! En total, recolectamos más de 1,500 peces de especies variadas de cinco islas del Caribe.
Debido a que los parásitos que buscamos residen en ... lo adivinaste ... sangre, tuvimos que anestesiar a cada pez (sin matarlo), extraer un poco de sangre y preservar la sangre recolectada en un portaobjetos. Luego enviamos nuestras muestras a mis colaboradores, Nico Smit en Sudáfrica y Angela Davies en el Reino Unido, quienes tienen años de experiencia buscando parásitos sanguíneos en peces, una tarea complicada.
Llevándolo a las calles
Mis colegas trabajadores examinaron cientos de muestras de sangre de peces caribeños sin detectar ningún parásito sanguíneo. Me preguntaba si habíamos tomado muestras de las especies de peces incorrectas o si habíamos tomado muestras de los sitios equivocados.
Estaba a punto de partir para una sesión de Sea and Learn en Saba, una prístina isla caribeña. Como científico, aprecio la importancia de compartir la ciencia y la investigación con personas que no son científicas, por lo que contribuyo al programa Sea and Learn, que regularmente trae científicos a la isla para realizar presentaciones a la comunidad, realizar talleres con estudiantes locales de K-12 y involucrar a no científicos en la investigación.
Justo antes de mi partida, recibí un correo electrónico de Nico que cambió el juego. El correo electrónico de Nico decía eso: ¡Hurra! - Uno de nuestros portaobjetos había dado positivo por parásitos sanguíneos. Entonces, ¿quiénes fueron los infectados afortunados? Lo has adivinado ... damisela. También se incluyeron en el correo electrónico de Nico fotografías que pude compartir con Sea and Learn. Stoked!
La ciencia puede llevarlo a una montaña rusa salvaje, con sorpresas emocionantes e incertidumbre en casi cada vuelta.
La búsqueda del tesoro continúa
Desde Saba, lo seguí hasta la cercana St. Maarten, que tiene una población particularmente grande de damiselas. Actualmente soy el presidente de una excelente organización ambiental con sede en St. Maarten llamada Protección del Medio Ambiente en el Caribe, que me ayudó a coordinar mi trabajo con Tadzio Bervoets de la Fundación St. Maarten Nature para recolectar muestras de sangre de damisela.
Mi equipo de investigación y yo todavía estamos recolectando y analizando muestras de sangre de damiselas de varias islas del Caribe para:
- Determinar si las damiselas infectadas con parásitos obtienen sus parásitos de los gnátidos
- Identificar los efectos de las infecciones de los parásitos sanguíneos en los peces.
- Determinar la prevalencia de parásitos sanguíneos entre las damiselas caribeñas
Nuestros últimos resultados revelan que los caballitos del diablo de St. Maarten y Saba están infectados con parásitos sanguíneos. Esperamos que un muestreo adicional nos ayude a determinar quién está propagando estos parásitos.
Además, mi equipo de investigación y yo estamos recolectando y analizando muestras de sangre de varios tipos de peces caribeños además de damisela. Al hacerlo, hemos descubierto muchas especies nuevas de parásitos sanguíneos que aún no se han descrito y nombrado científicamente. ¡Más grano para futuras investigaciones!
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Editor's Nota: Los investigadores representados en los artículos detrás de escena han sido apoyados por Fundación Nacional de Ciencia, la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son del autor y no reflejan necesariamente los puntos de vista de la National Science Foundation. Ver el Archivo detrás de escena.
