science >> Wetenschap >  >> Natuur

Diepzeevissen gebruiken hydrothermale ventilatieopeningen om eieren te broeden

Eieren van diepzeeschaatsen zijn ontdekt in de buurt van het heetste type hydrothermale bronnen, waar oververhit water uit de zeebodem komt. Deze ventilatieopeningen, zwarte rokers genoemd, donker uitstralen, zwavelhoudende pluimen. Krediet:Ocean Exploration Trust

Sommige diepzeeschaatsen - kraakbeenvissen die verwant zijn aan roggen en haaien - gebruiken vulkanische warmte die wordt uitgestoten door hydrothermale ventilatieopeningen om hun eieren te incuberen, volgens een nieuwe studie in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten . Omdat diepzeeschaatsen enkele van de langste broedtijden van eieren hebben, zal naar schatting meer dan vier jaar duren, de onderzoekers geloven dat de vissen de hete ventilatieopeningen gebruiken om de embryonale ontwikkeling te versnellen. Dit is de eerste keer dat dergelijk gedrag is waargenomen bij zeedieren.

"Hydrothermische ventilatieopeningen zijn extreme omgevingen, en de meeste dieren die daar leven, zijn hoog ontwikkeld om in deze omgeving te leven, " zei Charles Fisher, Professor en Distinguished Senior Scholar of Biology aan Penn State en auteur van het artikel. "Deze studie is een van de weinige die een direct verband aantoont tussen de ventilatieomgeving en dieren die het grootste deel van hun leven elders leven."

Een van de minst onderzochte en unieke ecosystemen, diepzee hydrothermale velden zijn gebieden op de zeebodem waar heet water naar boven komt nadat het in de oceaankorst is verwarmd. In hun studie hebben een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van Pelayo Salinas-de-León van het Charles Darwin Research Station, een op afstand bediend onderwatervoertuig (ROV) gebruikt om in en rond een actief hydrothermisch veld in de Galapagos-archipel te onderzoeken, 45 mijl ten noorden van Darwin Island.

"De eerste plaats waar de ROV op de zeebodem landde, was op een richel, in de pluim van een nabijgelegen hydrothermale bron die we speciaal waren komen onderzoeken - een zwarte roker, " zei Fisher. "Toen we de camera naar beneden draaiden, vonden we iets wat we niet hadden verwacht:deze gigantische eierdoosjes, ook bekend als zeemeermin portemonnees. En we hebben er meerdere lagen van gevonden, wat erop wijst dat wat deze eieren ook legden, al vele jaren naar deze plek was teruggekomen om ze te leggen. Naarmate de duik vorderde, we zagen steeds meer van deze eierdozen en realiseerden ons dat dit niet het resultaat was van een enkel dier, maar eerder een gedrag dat door veel individuen wordt gedeeld. "

Meer dan 150 eierdozen werden ontdekt in de buurt van een zwarte roker in de diepe wateren bij de Galápagos-eilanden. Het onderzoeksteam verzamelde vier eierdozen met behulp van een op afstand bediend onderwatervoertuig voor DNA-analyse. Krediet:Ocean Exploration Trust

De onderzoekers vonden 157 eierdozen in het gebied en verzamelden er vier met de robotarm van de ROV. Uit DNA-analyse bleek dat de eierdozen behoorden tot de roggensoort Bathyraja spinosissima, een van de diepst levende soorten schaatsen waarvan niet wordt aangenomen dat ze in de buurt van de ventilatieopeningen voorkomen. De meerderheid - 58 procent - van de waargenomen eiergevallen werd gevonden binnen ongeveer 20 meter van de schoorsteenachtige zwarte rokers, de heetste soort hydrothermale ventilatieopeningen, en meer dan 89 procent was gelegd op plaatsen waar het water heter was dan gemiddeld. De onderzoekers zijn van mening dat de warmere temperaturen in het gebied de typisch jarenlange incubatietijd van de eieren zouden kunnen verkorten.

Terwijl verschillende soorten reptielen en vogels hun eieren leggen op locaties die de bodemtemperatuur optimaliseren, van slechts twee andere groepen dieren is bekend dat ze vulkanisch verwarmde bodems gebruiken:de moderne Polynesische megapode - een zeldzame vogel afkomstig uit Tonga - en een groep nestbouwende neosauropod-dinosaurussen uit het Krijt.

Uit DNA-analyse bleek dat de eierdozen die in de buurt van de zwarte roker werden gevonden, behoren tot de roggensoort Bathyraja spinosissima, algemeen bekend als diepzeeschaatsen. De onderzoekers geloven dat de vissen de vulkanische warmte gebruiken die wordt uitgestoten door de hydrothermale ventilatieopeningen om de typisch jarenlange incubatietijd van de eieren te versnellen. Krediet:Julie Newlin, Ocean Exploration Trust

Vanwege hun lange levensduur en trage ontwikkeling, diepwaterschaatsen kunnen bijzonder gevoelig zijn voor bedreigingen voor hun omgeving, inclusief visserij die zich uitbreidt naar diepere wateren en mijnbouw op de zeebodem. Het begrijpen van de ontwikkeling en het leefgebied van de schaatsen is van vitaal belang voor het ontwikkelen van effectieve instandhoudingsstrategieën voor deze slecht begrepen soort.

"De diepzee zit vol verrassingen, " zei Fisher. "Ik heb honderden duiken gemaakt, zowel persoonlijk als virtueel, naar diepzee hydrothermale bronnen en heb nog nooit zoiets gezien."