Taskulamppukalat käyttävät bioluminesenssiä kouluttautuakseen yöllä

Flashlight-kalat käyttävät bioluminesenssielimiään kouluttautuakseen yöllä – ja vain harvat tarvitsevat aktiivista välkettä pitääkseen yllä ryhmää, ilmenee 14. elokuuta 2019 avoimessa PLOS ONE -lehdessä julkaistusta tutkimuksesta, jonka tekivät yhdysvaltalaisen New Yorkin kaupunginyliopiston professori David Gruber ja kollegat.

Yli 25 prosentilla kalalajeista on kouluttautumiskäyttäytymistä (yksilöt synkronoivat käyttäytymistään ja suuntautumistaan); useimmat kalakannat kuitenkin hajaantuvat matalassa valaistuksessa, ja yöllistä kouluttautumista on havaittu harvoin. Gruber ja kollegat tutkivat yöllistä kouluttautumiskäyttäytymistä taskulamppukalalla Anomalops katoptron, joka epätavallisella tavalla pystyy tuottamaan omaa valoaan silmiensä alla olevissa erikoistuneissa elimissä olevien bioluminesenssibakteerien avulla.

Kahdella tutkimusretkellä Salomonsaarilla sijaitsevan syrjäisen trooppisen saaren edustalla vuosina 2013 ja 2016 kirjoittajat käyttivät hämärävideota kuvatakseen suuria salamavalokalakokoonpanoja (satoja tai tuhansia yksilöitä) yöllä. Tallenteet osoittivat, että kun kalojen nopeus nousi tietyn tason yläpuolelle, löyhä ryhmä muuttui tiiviiksi koulukunnaksi, vaikka läsnä oli suhteellisen vähän vilkkukaloja – ja koulukunnan suunnan ja liikkeen hallintaan tarvittiin vain muutama aktiivisesti vilkkuva kala.

Seurattuaan jokaista vilkkuvaa kalaa analysoiduissa videoleikkeissä ja paikallistettuaan kalat jokaisessa kuvassa, kirjoittajat loivat mallin simuloidakseen vilkkukalakoulujen liikettä, joka perustui yksittäisten kalojen toimintaan (yhteenkuuluvuus, erottuminen ja suuntautuminen) sekä veden kitkaan vastustavana voimana.

Malli osoitti, että alle 5 prosenttia kouluuntuneista vilkkuvalaisinkaloista tarvitsi vilkkuvaa kalaa ollakseen aktiivisia, jotta kouluuntuneisuus pysyi yllä pimeissä olosuhteissa. Koska kalat paljastavat sijaintinsa vilkuttaessaan, kirjoittajat ehdottavat, että kyseessä voi olla petojen välttämisstrategia. He arvelevat, että hämmentääkseen saalistajia jotkut kalat saattavat vilkkua ja vaihtaa sitten nopeasti suuntaa ennen kuin vilkkuvat uudelleen.

Vaikka tämä tutkimus koskee nimenomaan taskulamppukaloja, se voi antaa tietoa muiden bioluminesoivien kalalajien käyttäytymisestä, erityisesti sellaisten syvänmeren kalojen käyttäytymisestä, jotka elävät pysyvästi hämärässä ympäristössä.

”Yli 25 prosentilla kalalajeista on havaittavissa kollektiivista kouluuntumiskäyttäytymistä, mutta kouluuntumiskäyttäytymistä, joka perustuisi biologiseen merkinantoon, ei ole aiemmin osoitettu,” Gruber lisää. ”Yhden tällaisen bioluminesoivan parven keskellä oleminen oli yksi maagisimmista asioista, joita olen meribiologina koskaan kokenut. Se oli kuin Avatar-hetki, kun katselimme, kuinka bioluminesoivien kalojen joet yhdistyivät kuin sinitiilinen tie ja virtasivat riuttaa pitkin.”

Sitaatti: (2019) Bioluminescent flashescent flashlight fish: Gruber DF, Phillips BT, O’Brien R, Boominathan V, Veeraraghavan A, Vasan G, et al. (2019) Bioluminescent flashes drive yöaikainen kouluttautumiskäyttäytyminen ja synkronoitu uintidynamiikka. PLoS ONE 14(8): e0219852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219852

Rahoitus: National Geographic Expedition Council #EC0780-16 BP:lle, NSF:n apurahat #DBI-1556213 DFG:lle ja #DEB-1257555 JSS:lle sekä The Ray and Barbara Dalio Family Foundation Explore21 AMNH -retkikunnan apuraha JSS:lle, DFG:lle ja VAP:lle. Rahoittajilla ei ollut osuutta tutkimuksen suunnitteluun, tietojen keruuseen ja analysointiin, julkaisupäätökseen tai käsikirjoituksen valmisteluun.

Kilpailevat intressit: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, että kilpailevia intressejä ei ole.

Katsauksessanne käyttäkää tätä URL-osoitetta tarjotaksenne pääsyn vapaasti saatavilla olevaan artikkeliin PLOS ONE:ssa: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0219852