A villanófényes halak biolumineszcenciát használnak az éjszakai iskolázáshoz

A villanófényes halak biolumineszcens szerveiket használják az éjszakai iskolázáshoz – és csak néhányuknak van szüksége aktív villogásra a csoport fenntartásához, derül ki a PLOS ONE nyílt hozzáférésű folyóiratban 2019. augusztus 14-én közzétett tanulmányból, amelyet David Gruber, az amerikai New York-i City University of New York és munkatársai készítettek.

A halfajok több mint 25 százaléka mutat iskolázó viselkedést (a viselkedésüket és tájékozódásukat szinkronizáló egyedek); a legtöbb halraj azonban gyenge fényviszonyok mellett szétszéled, és éjszakai iskolázást ritkán figyeltek meg. Gruber és munkatársai az Anomalops katoptron zseblámpás hal éjszakai iskolázási viselkedését tanulmányozták, amely szokatlan módon képes saját fényét a szemei alatt lévő speciális szervekben lévő biolumineszcens baktériumok segítségével előállítani.

A Salamon-szigetek egy távoli trópusi szigeténél 2013-ban és 2016-ban két kutatási expedíció során a szerzők gyenge fényviszonyok mellett készítettek videofelvételeket, amelyeken a zseblámpás halak nagy csoportosulásait (több száz vagy több ezer egyedet) filmezték le éjszaka. A felvételek azt mutatták, hogy amint a halak sebessége egy bizonyos szint fölé emelkedik, egy laza csoport még viszonylag kevés villogó hal jelenlétében is átvált egy szorosan összetartozó iskolává – és csak néhány aktívan villogó halra volt szükség az iskola irányának és mozgásának irányításához.

Az egyes villogó halak nyomon követése után az elemzett videoklipekben és a halak lokalizálása minden egyes képkockán, a szerzők létrehoztak egy modellt a villogó halrajok mozgásának szimulálására az egyes halak cselekvései (kohézió, szétválás és összehangolódás), valamint a vízsúrlódás mint ellenálló erő alapján.

A modell azt mutatta, hogy az iskolázó villogó halak kevesebb mint 5 százalékának kellett villognia ahhoz, hogy az iskolázás sötét körülmények között is fennmaradjon. Mivel a halak villogás közben felfedik helyzetüket, a szerzők szerint ez egy ragadozó-elkerülési stratégia lehet. Feltételezik, hogy a ragadozók összezavarása érdekében egyes halak villoghatnak, majd gyorsan irányt változtatnak, mielőtt újra villognak.

Bár ez a kutatás csak a villanóhalakra jellemző, betekintést nyújthat más biolumineszcens halfajok viselkedésébe, különösen az állandóan gyenge fényviszonyok között élő mélytengeri halakéba.

“A halfajok több mint 25%-a mutat kollektív iskolázási viselkedést, de a biolumineszcens jelzésen alapuló iskolázást korábban még nem mutatták ki” – teszi hozzá Gruber. “Egy ilyen biolumineszkáló raj közepén lenni az egyik legvarázslatosabb dolog volt, amit tengerbiológusként valaha is átéltem. Olyan volt, mint egy Avatar-pillanat, ahogy a biolumineszkáló halak folyamait figyeltük, amint kéktéglás útként egyesülnek és lefelé áramlanak a zátonyon.”

Cit: Gruber DF, Phillips BT, O’Brien R, Boominathan V, Veeraraghavan A, Vasan G, et al. (2019) Biolumineszcens villanások hajtják az éjszakai iskolázási viselkedést és a szinkronizált úszási dinamikát a villanófényes halakban. PLoS ONE 14(8): e0219852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219852

Finanszírozás: Ezt a tanulmányt a NOAA OER #NA160AR0110198 számú, DFG, BP, JSS és VAP részére nyújtott támogatása, a National Geographic Expedition Council #EC0780-16 számú, BP részére nyújtott támogatása, az NSF #DBI-1556213 számú, DFG és #DEB-1257555 számú, JSS részére nyújtott támogatása, valamint a The Ray and Barbara Dalio Family Foundation Explore21 AMNH expedíciós támogatása JSS, DFG és VAP részére. A finanszírozók nem játszottak szerepet a tanulmány tervezésében, az adatgyűjtésben és -elemzésben, a publikálásról szóló döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Kompetitív érdekek:

A szerzők kijelentették, hogy nincsenek egymással versengő érdekeltségeik.

Beszámolójukban kérjük, használják ezt az URL-t, hogy hozzáférést biztosítsanak a PLOS ONE szabadon hozzáférhető cikkéhez: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0219852