Gli organismi oceanici delle dimensioni di un centesimo che si pensa possano pascolare su qualsiasi particella sul loro cammino sono in realtà mangiatori schizzinosi, e il loro processo di filtraggio degli alimenti può essere vitale per il modo in cui i materiali organici vengono distribuiti dalle acque superficiali al fondo dell'oceano.

Queste conclusioni provengono da tre studi, che prevedeva immersioni subacquee in luoghi diversi e riprese video ad alta velocità in laboratorio, da un dottorando dell'UO.

La ricerca, guidato da Keats Conley, che ha conseguito il dottorato a luglio, riscrive ciò che si sa sugli appendicolari, ha detto la biologa marina dell'UO Kelly Sutherland. Questi abbondanti, minuscolo, animali gelatinosi, con un tronco e una coda, assomigliano a girini. Sono noti da tempo per trasformare il proprio muco in case che li avvolgono per filtrare le prede microscopiche.

Fino a quando le loro case mucose non saranno dispiegate, i loro piccoli corpi, lungo meno di mezzo pollice, sono difficili da vedere.

"Pensavamo che queste creature fossero pascolatori passivi, ma ora sappiamo che in realtà sono piuttosto selettivi in ​​ciò che consumano, " disse Sutherland, chi era il mentore di Conley. "Quando si tratta di materiale per il ciclismo nell'oceano, questi organismi sono i FedEx del flusso. Sono vettori attraverso i quali il materiale si sposta dagli strati superiori agli strati più profondi dell'oceano".

Piuttosto che essere pascolatori generici, come a lungo ipotizzato, Conley e Sutherland hanno riferito che la forma delle particelle delle prede è importante. Nel diario PLOS UNO , è stato dimostrato che le prede a forma di bastoncino hanno meno probabilità di essere pascolate rispetto alle prede sferiche di volume simile. Questi ultimi si attaccano facilmente sia al filtro esterno che a quello interno della casa mucosa e fanno fatica a raggiungere la bocca dell'animale.

Nel diario Limnologia e Oceanografia , Conley, Sutherland e colleghi dell'Università della Florida del Sud e dell'Università di Bergan in Norvegia hanno scoperto che le particelle più piccole hanno maggiori probabilità di rimanere attaccate alla casa del muco e non raggiungere mai la bocca.

Hanno anche scoperto che il ciclo della coda dell'animale attira l'acqua nella casa mucosa e aiuta a rimuovere le particelle bloccate creando impulsi. (Nel video, questo distacco di particelle si verifica quando la coda riprende a muoversi dopo un breve arresto; il cibo può essere visto entrare nella bocca dell'animale.)

Gli appendicolari secernono muco dai loro tronchi per costruire le loro strutture simili a case, fino a 40 nuovi al giorno, disse Conley. Le case scartate vengono utilizzate da altri microbi dopo essere sprofondate nel fondo dell'oceano, dove sono noti da tempo per fornire cibo alle creature del mare profondo.

"Gli appendicolari gonfiano le loro case battendo la coda, e vivono al suo interno. È come una sfera, struttura a bolle. È una delle strutture extracellulari più complesse realizzate da un organismo individuale, " lei disse.

Conley si innamorò degli appendicolari, lei disse, dopo averli avvistati durante un'immersione subacquea al largo della Francia nel tentativo infruttuoso di trovare salpe durante un progetto con Sutherland e scienziati israeliani, Francia e Germania.

Quello sforzo è andato in un'altra direzione, alla fine conducendo in un documento in Microbiologia della natura che ha mostrato le proprietà superficiali della materia microbica agli appendicolari. Una superficie simile al teflon sui batteri SAR11 non si attacca alle mucose, probabilmente permettendo a questi batteri abbondanti nell'oceano di scivolare attraverso i filtri mucosi per evitare la predazione.

Mentre gli appendicolari sono comuni in tutti gli oceani, sono stati poco studiati, disse Sutherland, un assistente professore di biologia al Clark Honors College e membro dell'Oregon Institute of Marine Biology e Institute of Ecology and Evolution.

"Stiamo ora facendo luce sia sulla biologia di base di questi organismi che sulla loro importanza in queste reti trofiche marine, " ha detto. "Sono stati difficili da esaminare perché sono fragili e difficili da tenere in un laboratorio".

Conley ha trascorso molto tempo in laboratorio a riprendere gli appendicolari mentre assorbivano grandi quantità di acqua piena di particelle. Dopo, li osservò sotto ingrandimento.

"Il nostro momento ah-ha è arrivato solo guardando il video, " Ha detto Conley. "Ci siamo resi conto che stavamo vedendo cose su come funzionava il loro processo di filtrazione che nessuno aveva visto prima."

L'approccio di Conley, Sutherland ha detto, ha fornito la vista più ravvicinata mai catturata degli appendicolari e delle loro case di muco.

"Queste strutture di case hanno una complessità davvero difficile da descrivere, " Ha detto Sutherland. "Anche per le persone della comunità oceanografica che sono interessate a questa linea di ricerca e sanno cos'è un appendicolare, non conoscono i fondamenti su come funzionano."

Mentre le case del muco sono note per avere un doppio sistema di filtraggio, La ricerca di Conley si è concentrata solo sul sistema di filtraggio per la concentrazione degli alimenti. Le case vengono scartate e sostituite man mano che l'animale cresce e il filtro si intasa.

"Queste sono creature incredibili, " Ha detto Conley. "Costruiscono costantemente queste case di cui hanno bisogno per nutrirsi e poi le scartano. Servono come meccanismo importante per il trasferimento di carbonio nell'oceano".