Este artigo dos bastidores foi fornecido ao LiveScience em parceria com a National Science Foundation.
Porque "ela" aparece a cada quarto dia, eu sabia que ela iria aparecer hoje. Saí da cama com o toque do meu confiável despertador Winnie the Pooh, vesti minha roupa de mergulho, peguei minha lanterna subaquática e tropecei na cozinha do Instituto de Pesquisa Bellairs em Barbados para fazer meu café, orgulhoso de estar acordado antes mesmo do galos anunciaram o início do amanhecer.
Fiquei de olho no relógio, pois a hora da primeira luz muda a cada dia e, se chegasse à água um segundo atrasado, sentiria falta dela.
Um Encontro de Manhã
Como sempre, minha chegada à praia coincidiu com o refluxo das festas noturnas; o amanhecer amanhece muito tarde para as festas noturnas e muito cedo para a maioria dos outros - mas perfeito para ela e para mim. Nadei ao longo do recife com a lanterna desligada, apreciando a visão de festas de plâncton verde-claro e bioluminescentes e patrulhas de caça de lulas e esquilos.
Por ter visitado esse local durante tantas transições da noite para o amanhecer, encontrei-a facilmente em casa: uma seção de recifes do tamanho do círculo de bolas de pular no meio de uma quadra de basquete. Mas ela estava fora de vista - provavelmente ainda estava dormindo em uma das cavernas de seu território.
Poucos minutos depois da minha chegada, a primeira sugestão do nascer do sol lançou luz suficiente para eu discernir sua forma quando ela emergiu. Mesmo que sua morada fosse generosamente coberta por deliciosas algas, ela pulou o café da manhã e caminhou rápida e cuidadosamente pelo recife até a casa de seu companheiro. Quando ela chegou lá, seu companheiro a cumprimentou com uma série de quedas e outras manobras. Ela então começou a botar seus ovos em um ninho que ele já havia preparado para ela.
Um par de libelinha de cauda amarela estava aparecendo. Típico da libelinha do Caribe, esse par surgiu ao amanhecer. E, como todos os donzelas, o casal apareceu no território do macho.
O dilema de uma donzela
Para desovar no território do macho, uma donzela fêmea deve deixar seu próprio território. Mas, diferentemente de uma pessoa, uma donzela feminina não pode impedir invasões domésticas trancando a porta atrás dela ou confiando em vizinhos para vigiá-la em casa durante sua ausência.
Em vez disso, enquanto uma donzela fêmea está fora, seu território é completamente indefeso e vulnerável a invasões de outros peixes, incluindo vizinhos, que podem procurar por aquisições e roubar sua comida. Portanto, quanto mais tempo uma mulher desaparece, mais ela corre o risco de perder "a casa".
Portanto, pode ser lógico supor que a libelinha feminina minimizaria seu tempo de desova. Mas em Barbados, observei o contrário: as donzelas fêmeas frequentemente interrompiam suas atividades de desova para visitar estações de limpeza próximas aos territórios de seus parceiros.
Uma estação de limpeza é um local de recife que abriga organismos de limpeza, como góbios e camarões, que removem outros organismos dos corpos de peixes. Os peixes conhecem a localização dessas estações e presumivelmente os visitam para limpar seus corpos de organismos que os estão irritando de alguma forma, semelhante à maneira como os carrapatos ou pulgas irritam as pessoas.
Uma escala de desova em uma estação de limpeza prolonga a ausência de uma donzela de seu próprio território e, assim, aumenta sua vulnerabilidade a invasões. Então, como no mundo a donzela feminina resolve esse dilema e minimiza o risco de perder seus territórios durante a desova?
D.L. Kramer, da Universidade McGill, e eu finalmente respondemos a essa pergunta, mas, no processo, descobri novas perguntas que, me provocando, também pediam respostas.
Por exemplo, além de indicar que as donzelas fêmeas visitam estações de limpeza todas as manhãs quando desovam, minhas observações sobre donzelas em Barbados também indicaram que elas visitam as estações de limpeza (perto de seus próprios territórios) durante as manhãs não reprodutoras. Eu me perguntava, o que leva a donzela feminina a passar tanto tempo durante a manhã em estações de limpeza?
Para responder a essa pergunta, tive que identificar quais organismos são removidos do damselfish nas estações de limpeza. Meus esforços para fazer isso me levaram a alguns colegas generosos - incluindo George Benz, Alexandra Grutter, Isabelle Côté e Nico Smit - que me apresentaram ao maravilhoso mundo dos isópodes gnathiídeos.
Parasitas: Campeões Biológicos
Isópodes Gnathiid são parasitas. Um parasita é um organismo que vive dentro ou dentro de um organismo hospedeiro sem matá-lo e depende do hospedeiro para sobreviver.
Apesar da conotação negativa da palavra parasita, os parasitas desfrutam do estilo de vida mais bem-sucedido do mundo! De fato, os parasitas representam a maioria dos habitantes dos recifes de coral, que são os ecossistemas mais diversos do mundo. Para realmente entender os recifes de coral e como eles serão impactados pelas mudanças ambientais, precisamos entender seus parasitas.
Gnathiids são parasitas particularmente incomuns, porque eles se alimentam apenas como larvas, e a única coisa que as larvas gnathiid comem é sangue. Surpreendentemente, os gnathiids adultos não se alimentam. Mas, em termos de minha pesquisa, a coisa mais importante sobre os gnathiids é que eles servem como alimento principal para peixes mais limpos.
Um relacionamento de três vias
Devido à dependência de peixes mais limpos em relação aos gnathiids, eu sabia que precisava aprender mais sobre os gnathiids para entender melhor a relação entre peixes mais limpos e libelinha.
Estudei gnathiids colocando um grupo de peixes em uma seção de um recife em pequenos hotéis de peixes (gaiolas) e medindo suas cargas gnathiid a cada duas horas em um ciclo de 24 horas. Meus resultados revelaram que os peixes carregavam as maiores cargas gnathiides à noite e ao amanhecer.
Esses resultados sugerem que, quando o libelinha acorda de manhã, eles provavelmente têm cargas gnathiid relativamente pesadas. A irritação matinal causada por essas cargas provavelmente leva o damselfish infestado às estações de limpeza, onde peixes mais limpos - ansiosos para se deliciar com sua comida favorita - reduzem sua carga gnathiid. Portanto, para uma donzela, uma visita matinal a um peixe de limpeza provavelmente se parece muito com um banho matinal.
Parasita inocente ou portador de doença?
Esses resultados indicam que os gnathiids exercem uma influência significativa nas atividades diárias dos peixes de recife e, portanto, são os principais atores na ecologia dos recifes.
Mas os gnathiids também são potencialmente importantes por outras razões. Por exemplo, suas contrapartes terrestres são carrapatos e mosquitos, que transmitem microorganismos que causam a doença de Lyme e a malária. Da mesma forma, os gnathiids na Austrália, África do Sul e Europa parecem transmitir vários parasitas transmitidos pelo sangue.
Então, depois de resolver o mistério das limpezas matinais do damselfish, e ainda fascinado por gnathiid, passei a uma nova pergunta: os gnathiids do Caribe transmitem doenças? Como você pode imaginar, atualmente centenas de pesquisadores estudam a biologia de carrapatos e mosquitos, mas apenas alguns estão estudando a biologia de gnathiids. Então, a resposta é… WDK (não sabemos).
Embora os oceanos ocupem a maior parte do planeta, os cientistas sabem muito menos sobre fatores ambientais que causam a transmissão de doenças nos oceanos do que em terra. Para aumentar nosso conhecimento desse importante tópico, a National Science Foundation apoiou generosamente os esforços de minha equipe para entender os vínculos entre as mudanças nos ambientes de recifes do Caribe e a disseminação de parasitas transmitidos pelo sangue por gnathiids.
Uma caça ao tesouro no Caribe
Quando eu e minha equipe de pesquisa começamos a estudar gnathiids, sabíamos que os gnathiids do Caribe infestavam muitos tipos de peixes. Mas não sabíamos se todos, ou mesmo qualquer peixe infestado por gnathiid no Caribe está infectado com parasitas no sangue que causam doenças. Se nosso estudo revelasse que esses peixes infestados por gnathiid estavam livres de parasitas no sangue, isso ajudaria a exonerar os gnathiids como propagadores de doenças. Mas se, por outro lado, nosso estudo revelou que alguns ou todos esses peixes infestados por gnathiids estavam portando parasitas no sangue, isso implicaria os gnathiids como possíveis propagadores de doenças.
Portanto, o primeiro passo do nosso estudo foi determinar se peixes infestados por gnathiids no Caribe carregam parasitas no sangue. Esta parte do estudo foi complicada pelo fato de os parasitas do sangue serem notoriamente irregulares. Ou seja, um local pode estar associado a parasitas do sangue, enquanto outro pode ser completamente, ou quase, desprovido de parasitas no sangue.
Isso significava que, para cobrir todas as nossas bases, tivemos que experimentar peixes de vários locais. Estávamos em uma caça ao tesouro no Caribe! No total, coletamos mais de 1.500 peixes de espécies variadas de cinco ilhas do Caribe.
Como os parasitas que procuramos residem ... você adivinhou ... sangue, tivemos que anestesiar cada peixe (sem matá-lo), tirar um pouco de sangue e preservar o sangue coletado em uma lâmina. Em seguida, enviamos nossas amostras para meus colaboradores, Nico Smit, na África do Sul, e Angela Davies, no Reino Unido - ambos com anos de experiência na busca de parasitas no sangue de peixes, uma tarefa complicada.
Levando-o para as ruas
Meus colegas esforçados examinaram centenas de lâminas de sangue de peixes do Caribe sem detectar nenhum parasita no sangue. Eu me perguntava se havíamos amostrado as espécies erradas de peixes ou os locais errados?
Eu estava prestes a sair para uma sessão do Sea and Learn em Saba - uma ilha caribenha primitiva. Como cientista, aprecio a importância de compartilhar ciência e pesquisa com não-cientistas. Por isso, contribuo com o programa Sea and Learn, que regularmente leva cientistas à ilha para fazer apresentações à comunidade, realizar workshops com estudantes locais do ensino fundamental e médio e envolver não cientistas na pesquisa.
Pouco antes da minha partida, recebi um e-mail de mudança de jogo de Nico. O e-mail do Nico dizia isso - Viva! - uma das nossas lâminas apresentou resultado positivo para parasitas no sangue. Então, quem foram os sortudos infectados? Você adivinhou ... libelinha. Também foram incluídas no e-mail de Nico fotografias que eu poderia compartilhar com o Sea and Learn. Stoked!
A ciência pode levá-lo a uma montanha-russa selvagem, com surpresas emocionantes e incertezas em quase todos os sentidos.
A caça ao tesouro continua
De Saba, segui-o até St. Maarten, nas proximidades, que tem uma população particularmente grande de donzelas. Atualmente, sou presidente de uma excelente organização ambiental de St. Maarten, chamada Environmental Protection in the Caribbean, que me ajudou a trabalhar com Tadzio Bervoets, da St. Maarten Nature Foundation, para coletar amostras de sangue de damselfish.
Minha equipe de pesquisa e eu ainda estamos coletando e analisando amostras de sangue de libelinha de várias ilhas do Caribe para:
- Determinar se o damselfish infectado por parasitas obtém seus parasitas de gnathiids
- Identificar os efeitos de infecções por parasitas no sangue em peixes
- Determinar a prevalência de parasitas sanguíneos entre as doninhas do Caribe
Nossos resultados mais recentes revelam que a libelinha de St. Maarten e Saba está infectada com parasitas no sangue. Esperamos que amostras adicionais nos ajudem a determinar quem está espalhando esses parasitas.
Além disso, minha equipe de pesquisa e eu estamos coletando e analisando amostras de sangue de vários tipos de peixes do Caribe, além de libelinha. Ao fazer isso, descobrimos muitas novas espécies de parasitas no sangue que ainda não foram cientificamente descritas e nomeadas. Mais informações para pesquisas futuras!
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editor's Nota: Os pesquisadores descritos nos artigos Behind the Scenes foram apoiados pelo Fundação Nacional de Ciências, a agência federal responsável pelo financiamento da pesquisa e educação básicas em todos os campos da ciência e engenharia. Quaisquer opiniões, descobertas e conclusões ou recomendações expressas neste material são de responsabilidade do autor e não refletem necessariamente as opiniões da National Science Foundation. Veja o Arquivo dos bastidores.
