Tag Archives: marinbiologi

Naken, svolten og sårbar? Ta ein manet!

Mange nakensneglar har til dels særs vakre farger, til dømes Trapania maculata

Det kan vera hardt å vera mjuk. Blautdyr (eller molluskar) er den mest artsrike gruppa med organismar i havet og er òg særs individrike; men dei muskuløse kroppane gjer dei til ettertrakta mat for mange slags predatorar. Sidan veldig få dyr er noko vidare glade i å bli etne, har dei det med å utvikla spesielle tilpassingar for å unngå dette; blautdyra sitt vanlegaste svar på denne utfordringa er å gøyma kroppen i eit haldt kalkskal.

Ei ulempe med å ha skal er at dei kan vera ganske tunge, og gjera dyra mindre mobile. Dette er heilt greitt for muslingar, sjøtenner og skallus, som lever ganske rolige liv på havbotnen og ikkje treng å flytta så mykje på seg for å leva liva sine. For dyr som ønskjer eit meir aktivt levesett er det verre – det er vanskeleg å symja eller springa når ein må bera på eit digert hus. Om eit blautdyr skal leva fritt og aktivt treng dei difor andre måtar å forsvara seg på.

Ser du godt etter kan du sjå ein åttearma blekksprut, Octopus vulgaris, i dette biletet.Dei best kjende blautdyra utan skjel er blekksprutar, som har fått det norske namnet sitt frå den eine av fleire forsvarsstrategiar dei brukar. Minst like effektivt som evna til å spruta blekk er nok kamuflasjeevnene deira – huda til ein blekksprut er full av pigment som kan veksa eller krympa for å endra fargen og teksturen til å likna underlaget. I tillegg har mange av artane potente giftstoff i veva sine (Fry et al. 2009).

Dei fleste havlevande blautdyr utan skal høyrer derimot til sniglane, kor fleire ættelinjer klarar seg fint utan. Den mest kjende gruppa er nakensniglane, Nudibranchia, som er populære i dykkarkrinser på grunn av dei vakre fargene sine, men skjelet har forsvunne eller vorte redusert til ein indre struktur minst 11 ulike gongar i bakgjellesniglane si evolusjonshistorie (Wägele & Klussmann-Kolb 2005).

Som ein kan venta ut frå evolusjonær teori har dei nakne bakgjellesniglane ein tendens til å utvikla nye måtar å forsvara seg. Ein del av dei brukar kamuflasjefarger og andre har kroppsvev som inneheldt giftstoff eller harde, piggete spiklar. Dei aller mest spanande strategiane finn ein derimot hjå ei gruppe som heiter Aeolidoidea.

Den vakre pelagiske nakensnigelen Glaucus atlanticus

Den vakre pelagiske nakensnigelen Glaucus atlanticus

Som representantar for denne gruppa skal eg trekka fram den pelagiske familien Glaucidae, som omfattar dei vakraste sniglane eg veit om. Denne familien lever i tropiske og subtropiske hav over heile verda, der dei sym dei på ryggen nær overflata og heldt seg flytande ved hjelp av lange armar («cerata«) og ei luftboble i magen. Snigleforskarar er einige om at familien består av to nolevande artar, Glaucus atlanticus og Glaucus marginatus; det er derimot litt usemje om dei begge skal reknast som ei slekt Glaucus eller om marginatus skal ha slektsnamnet Glaucillus. Sidan slektskapet mellom dei to artane er såpass sikkert er det mest praktisk å rekna dei som same slekt (Valdés & Campillo 2004). Ein skil artane enklast på storleiken, G. atlanticus er normalt større. Dei to artane har òg armane sine organisert litt annleis; G. atlanticus har opp til tre grupper armer i ei jamn rad, medan G. marginatus har dei i opp til fire grupper med ujamne rader.

Portugisisk krigsskip, Physalis physalis

Glaucus er særs spesialiserte dyr, og livnærar seg nesten utelukkande av portugisiske krigsskip; kolonimanetar av slekta Physalia. Desse bytteorganismane liknar på «vanlege» manetar slik me kjenner dei frå norske farvatn, men er ganske ulikt bygd opp: brennmanetar og glasmanetar er einskildindivid som lever aleine består Physalia-manetane av mange små einskildindivid som kallast polyppar. Sjølv om desse heng saman og er tett knytt til kvarandre fysiologisk, er dei òg i stand til å leva og veksa aleine.

Det finnest fire distinkte typar polyppar i ein Physalia-koloni. Eit individ utgjer «seglet», ei luftfylt blære som heldt maneten flytande. I den eine enda av denne blæra heng resten av kolonien, som består av polyppar med tre ulike slags oppgåver. Ei av dei tre «samfunnsklassene» har ansvaret for å fanga og fordøyga mat, ei anna driv med reproduksjon og ei tredje er utstyrt med nesleceller som paralyserar byttedyr og heldt unna fiendar.

Forenkla diagram av neslecelle, modifisert frå wikipedia. Når "avtrekkaren" vert utløyst, opnar lokket seg og ei tråd dekt med nervegift vert slynga ut. Hjå den eine arten portugisiske krigsskip kan nervegifta vera potent nok til å drepa eit menneske

Forenkla diagram av neslecelle, modifisert frå wikipedia. Når «avtrekkaren» vert utløyst, opnar lokket seg og ei tråd dekt med nervegift vert slynga ut.

Nesleceller er ei unik celletype som berre finnest hjå nesledyr som manetar, korallar og kolonimanetar. Strukturen og funksjonen til desse cellene er illustrert i diagrammet til venstre. Nervegiftene ein finn i gifttrådene til neslecellene kan verta særs potente, og fleire artar er i stand til å drepa menneske. Dette er òg dokumentert for ein art portugisisk krigsskip, Physalia physalia.

Nøkkelen til Glaucus (og andre Aeolidoidea-artar) sitt forsvar ligg nettopp i soldat-klassa til Physalia-samfunnet. Når Glaucus åtek og set til livs eit portugisisk krigsskip vert berre eit lite mindretal av neslecellene utløyst – forsvarsverka verker ikkje. Tvert imot går soldatane frå Physalia i teneste hjå sin argaste fiende heller enn å forsvara morkolonien sin. Når snigelen et på maneten, vert neslecellene sortert ut og deponert i spesialiserte neslesekker ytst i symjearmene. Såleis ender snigelen opp med eit prima forsvarsverk som skremmar vekk dei aller fleste rovdyr.

To Glaucus atlanticus saman med ein noko mindre G. marginatus

Eg seier «dei aller fleste» fordi forsvaret ikkje er perfekt. Sjølv om nesten ingen dyr tålar å verte utsett for neslecellene til Physalia i særleg grad, er Glaucus framleis utsett for andre spesialiserte Physalia-predatorar. Det er til dømes vanleg å finna Glaucus i mageinnhaldet til havskilpadda Caretta caretta, og sniglane er heller ikkje framande for aggressiv kannibalisme (Bieri 1966, Frick et al. 2009).

Det er ikkje kjend korleis Glaucus klarar å unngå å utløysa neslecellene han et. Som regel reknar ein med at dei produserar eit særskild slag slim for å halda neslecellene i sjakk, men det forklarar ikkje korleis dei tålar den relativt vanlege hendinga at nokre av neslecellene likevel vert utløyst. Her er det framleis mykje forsking som står att, og sidan Physalia står bak somme av dei mest alvorlege manet-skadene i delar av verda vil denne forskinga vera potensielt særs nyttig.

Referansar
– Bieri, R. 1966. Feeding preferences and rates of the snail, Ianthina prolongata, the barnacle, Lepas anserifera, the nudibranchs, Glaucus atlanticus and Fiona pinnata, and the food web in the marine neuston. Publications of the Seto Marine Biological Laboratory 14, 161-170
– Frick, M. G., Williams, K.L., Bolten, A.B., Bjorndal, K.A. & Martins, H.R. 2009. Foraging ecology of oceanic-stage loggerhead turtles Caretta carettaEndangered Species Research 9, 91-97
– Fry, B.G., Roelants, K. & Norman, J.A. 2009. Tentacles of Venom: Toxic Protein Convergence in the Kingdom Animalia. Journal of Molecular Evolution 68, 311-321
– Valdés, Á. & Campillo, O.A. 2004. Systematics of pelagic Aeolid nudibranchs of the family Glaucidae (Mollusca, Gastropoda). Bulletin of Marine Science 75, 381-389
– Wägele, H & Klussmann-Kolb, A. 2005. Opisthobranchia (Mollusca, Gastropoda) – more than just slimy slugs. Shell reduction and its implications on defence and foraging. Frontiers in Zoology 2(3), doi:10.1186/1742-9994-2-3

Advertisements

Høgrebølge i krabbeland

Uca perplexa, frå Australia

Uca perplexa, frå Australia

Vinkekrabbar (Ocypodidae: Uca) er ei gruppe strandlevande krabbar som finnest i alle dei tre største verdshava. Dei rundt 100 artane lever i halvakvatiske habitat og er best kjend for dei tydeleg asymmetriske klørne hannane har — den eine kloa er kraftig forstørra i høve til den andre gjennom seksuell seleksjon. Desse klørne vert brukt i rituell kamp mellom hannar, og i paringsdans. Det er rørslene i paringsdansen og den rituelle kampen som har gjeve dei det norske namnet vinkekrabbar.

 

Asymmetri er spanande greier, fordi dei avvik frå det generelle mønsteret. Det ser ut til at symmetri er noko som lønar seg, evolusjonært sett – alle organismar av ein viss storleik som aktivt beveger seg er grunnleggande symmetriske. Dei aller fleste dyr er symmetriske langs kropps-aksa, det vil seie at høgre og venstre side ser ut som spegelbilete av kvarandre. Det finnest òg dyr med annleis symmetriplan; manetar og andre nesledyr har to symmetri-aksar og kan delast i fire like delar, medan pigghudingar som sjøstjerner og kråkeboller kan delast i fem. Likevel er det altså flust med unntak; organsystem som ser asymmetriske ut langs høgre-venstre-aksa.

Vinkekrabbane ser ut til å ha evolvert asymmetri for å kunne utføra to ulike oppgåver så effektivt som mogleg – kvar klo er spesialisert til sin funksjon. Den store vinkekloa tener til å imponera hoer og skremme vekk konkurrerande hannar, medan den vesle kloa er meir praktisk til å ta til seg føde. Begge delar er viktige funksjonar, og det er difor fordelaktig for krabben med asymmetriske klør (Rosenberg 2000).

Når asymmetri oppstår som ei evolusjonær tilpassing kan ein snakka om to generelle mønster. Antisymmetri er når asymmetrien kan gå begge vegar; at det ikkje er så nøye for organismen om det er høgre eller venstre side som har overtaket. Den andre forma for asymmetri er retningsasymmetri, der enten høgre eller venstre side har ein evolusjonær fordel og utkonkurrerar den andre. Evolusjonært ser det ut til at asymmetri normalt begynner som antisymmetri, og i nokre høve går over til retningsasymmetri.

 

Hjå Uca deichmanni finnest det både høgre- og venstrehendte individ.

Begge former for asymmetri finnest hjå vinkekrabbane. Dei fleste artane ser ut til å ha ei nokonlunde jamn fordeling mellom «venstrehendte» og «høgrehendte» individ; og i det viktigaste bestemmingsverket for gruppa står det å lesa at «store klør opptrer om lag like ofte på venstre som på høgre side» (Crane 1975, sitert i Jones & George 1982). Dette gjeld for dei aller fleste av dei kjende vinkekrabbe-artane, men det finnest òg ei delgruppe kor dei høgreorienterte har teke heilt over. Hjå underslekta Gelasimus (tidlegare kjend som Thalassuca), som særleg finnest i det Indiske hav og Stillehavet, er så mange som 96-100% av hannane høgrehendte, mot 40-60% hjå andre underslekter (Jones & George 1982).

Kvifor akkurat Gelasimus er retningsasymmetrisk er ikkje godt å seie, sidan antisymmetri ser ut til å fungera greit for dei fleste andre vinkekrabbar. Det vi veit er derimot at det er særs ugunstig å vera venstrehendt innanfor Gelasimus — dei venstrehendte individa som finnest har vorte studert, og ser ikkje ut til å leva særleg hyggelege liv.

Hjå arten Uca (Gelasimus) vomeris bur kvart individ i si private hole som ligg under vatn når det er flo. Ved fjære tek dei til seg føde og møter andre krabbar for å anten para seg eller slest – det som på godt Osterøymål heiter bygdefest. Som andre Gelasimus-artar er vomeris særs høgreorientert; det er berre opp til 4% av hannane som har ei forstørra venstreklo, normalt endå færre. Eit forsøk som blei gjort av Backwell et al. (2007) viste at det finnest gode grunnar til dette – høgreorienterte hannar er dyktigare til å halda på ei hole, er meir aggressive når dei slest om å erobra nye holer, og parar seg med over dobbelt så mange hoer som dei venstreorienterte. Kvifor det er slik er ikkje godt å seie, for det blei ikkje påvist nokon skilnad i storleik eller klo-funksjon mellom dei to gruppene.

Uca arcuata, ein antisymmetrisk art frå Stillehavet.

Forsking på antisymmetri og retningsasymmetri har til no fokusert på det ontogenetiske og fylogenetiske grunnlaget, det vil seie mekanismar for korleis det oppstår i einskildorganismen eller i ei evolusjonær gruppe. Dei bakenforliggande evolusjonære forklaringane – kvifor dei ulike formene for asymmetri gjev fordelar til individa – er framleis særs dårleg forstått. Som så ofte før må difor konklusjonen bli at ein treng å forska meir.
Heldigvis er det akkurat eg har tenkt å gjera. Riktignok på asymmetriske hann-kjønnsorgan hjå insekt heller enn krabbeklør, men det er dei same grunnleggande problema som treng forklaringar.

Referansar:
– Backwell, P. R. Y., Matsumasa, M., Double, M., Roberts, A., Murai, M., Keogh, J. S. & Jennions, M.D. (2007) What are the consequences of being left-clawed in a predominantly right-clawed fiddler crab? Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 274, 2723-2729.
– Jones, D.S & George, R.W. (1982). Handedness in Fiddler Crabs as an Aid in Taxonomic Grouping of the Genus Uca (Decapoda, Ocypodidae). Crustaceana 43, 100-102
– Rosenberg, M.S. (2000) The comparative claw morphology, phylogeny, and behaviour of fiddler crabs (genus Uca). PhD thesis. State University of New York, Stony Brook. 182 ss.

Bilete frå http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Uca

BONUSMATERIALE:
Klovise for svoltne vinkekrabbar (melodi: Det blir ikke hull i en tann som er ren)

Det er ikkje mat på ei strand som er rein
og matpartiklar plukkar vi opp ein etter ein
men det gjer vi ikkje med kloa som slest
Nei, ei klo for Uca er best