Semua hewan harus makan untuk bertahan hidup. Jika Anda pernah mendengar istilah "penggembala" sebelumnya, ini mungkin mengingatkan Anda pada hewan ternak yang sudah dikenal, seperti sapi atau domba yang mengunyah padang rumput. Tetapi samudera memiliki seperangkat padang rumputnya sendiri, dengan bentuk tubuh yang sangat berbeda - bahkan aneh - dan teknik memberi makan. Alih-alih gigi, satu kelompok invertebrata ini menggunakan lembaran lendir untuk mengkonsumsi sejumlah besar partikel mirip tumbuhan. Dalam makalah kami yang baru, saya dan kolega saya menyarankan kategorisasi baru untuk kelompok yang diabaikan ini: "grazers lendir-mesh, " sebagai pengakuan atas strategi pemberian makan yang tidak biasa.
Berbeda dengan lendir di hidung kita, yang tampak amorf dan blobby, lembaran lendir dari grazer laut ini dapat disusun menjadi jerat dan jaring hiasan. Lembaran lendir ini dapat berfungsi seperti filter untuk menjerat makanan sekecil bakteri. Sebagai perbandingan, para penggembala itu sendiri sangat besar: hingga 10.000 kali lebih besar dari makanan mereka. Jika orang makan makanan sekecil itu, Anda akan mengambil garam dan biji-bijian gula dari piring makan Anda.
Ahli biologi kelautan seperti saya dulu menganggap lendir merumput adalah strategi makan “tangkap semua” - idenya adalah orang-orang ini hanya akan memakan apa pun yang tersangkut pada lembaran lendir mereka. Tetapi kemajuan teknologi baru-baru ini membantu kita memahami bahwa peternak lendir bisa menjadi pemilih makanan. Dan apa yang mereka konsumsi - atau tidak - mempengaruhi jaring makanan laut.
Jerat penyaringan hiasan (diperbesar 1.000 kali dan berwarna hijau terang pada gambar ini) menangkap partikel yang jauh lebih kecil daripada grazer itu sendiri. (Kelly Sutherland, CC BY) Bagaimana cara kerja penggembalaan lendir-mesh?
Grazers-mesh mucous termasuk salps, pyrosomes, doliolids, pteropoda dan appendicularia. Panjangnya biasanya sentimeter, secara kasar mencakup ukuran kuku Anda hingga seukuran tangan Anda. Beberapa bentuk koloni terdiri dari banyak individu dalam rantai panjang yang bisa lebih lama. Makhluk-makhluk ini besar dan berair dibandingkan dengan rekan-rekan planktonik mereka yang bertubuh keras. Jika Anda menginjaknya, itu akan gepeng, bukan genting. Sebagian besar badan air memungkinkan mereka tumbuh besar dengan cepat.
Lempeng jaring lendir bebas mengambang dan cocok untuk laut terbuka. Mereka tinggal jauh dari pantai, di mana makanan langka dan seringkali kecil. Lubang-lubang kecil dan serat-serat dari selaput lendir mereka memungkinkan mereka untuk menangkap partikel-partikel mikroskopis, yang kemudian mereka telan, terkadang bersama dengan lendir.
Tidak seperti laba-laba yang memutar jaring makanan mereka, penggembala ini memiliki organ khusus, yang disebut endostyle, yang mengeluarkan jaring lendir mereka. Bergantung pada grazer, mesh lendir dapat ditemukan di dalam atau di luar tubuh. Satu kelompok, misalnya, mengeluarkan gelembung lendir yang cukup besar bagi hewan untuk hidup di dalam seperti rumah. Kelompok lain, dijuluki kupu-kupu laut, mengeluarkan jaring lendir yang menempel pada kaki mereka yang berbentuk sayap. Jaring lendir ini memiliki ukuran mulai dari satu inci hingga lebih dari 6 kaki.
Lokasi jaring lendir untuk berbagai kelompok peternak. Jaring lendir diwarnai sesuai dengan cara penggembala mengalir melalui atau melintasi jala. 'MW' menunjukkan jaringan lendir kupu-kupu laut, atau pteropoda beberapa. (Caitlyn Webster / www.bywebbie.com, CC BY) Secara historis, para ilmuwan mengasumsikan grazers lendir memakan apa pun yang melewati saringan lendir - mirip dengan saringan di wastafel dapur menangkap segala ukuran tertentu yang mengalir masuk. Penelitian terbaru oleh lab saya dan orang lain menantang asumsi dan pertunjukan ini bahwa pemberian makanan mereka mungkin sangat selektif. Lendir mungkin menangkap partikel makanan tertentu dengan sempurna, sementara sepenuhnya menolak partikel lain berdasarkan ukuran, bentuk atau sifat permukaannya.
Sebagai contoh, ketika disajikan dengan campuran partikel makanan berbentuk batang dan bola - berbentuk berbeda tetapi memiliki ukuran yang serupa - satu spesies grazer mesh-mukosa lebih suka menelan partikel bola.
Partikel-partikel dengan ukuran dan bentuk yang berbeda (berbentuk bola dan batang) dari usus pembedah-jaring grazer, appendicularian Oikopleura dioica. (Keats Conley, CC BY) Itu agak seperti memilih tater tots daripada kentang goreng Prancis: Keduanya terbuat dari kentang dan ukurannya kira-kira sama tetapi mereka memiliki bentuk yang berbeda. “Pilihan” makanan lele girang bersifat pasif, meskipun, berkaitan dengan seberapa berbeda bentuk mangsa berorientasi dalam air laut dan mencegat jala.
Grazers dapat "memilih" mangsa, tetapi mangsa mungkin juga dapat memiliki beberapa suara dalam masalah ini - baik secara pasif atau aktif. Misalnya, beberapa bakteri memiliki permukaan seperti Teflon dan tidak menempel pada jerat lendir, sehingga mereka hampir tidak pernah dikonsumsi. Bagaimana semua sifat mangsa yang berbeda mungkin mempengaruhi penggembalaan telah dihargai kurang sampai saat ini.
Dipahami tetapi tidak penting
Ahli kelautan tertarik pada bagaimana materi bergerak melalui lautan dan bagaimana prosesnya dapat dimediasi oleh organisme. Peternak jala lendir mungkin merupakan bagian dari siklus yang terabaikan.
Fakta bahwa mereka tidak menangkap semua mangsa secara setara memiliki konsekuensi penting untuk bagaimana karbon bergerak melalui lautan. Setelah makan lendir, mereka mengemas partikel makanan yang tidak tercerna menjadi pelet tinja yang terikat lendir atau bahan buangan lainnya. Pengemasan ulang partikel mangsa dengan lendir lengket mengkonsentrasikan mangsa kecil menjadi agregat yang lebih besar, yang membuatnya lebih cepat tenggelam. Ini pada akhirnya memindahkan bahan organik ke kedalaman laut, berpotensi menyimpannya selama bertahun-tahun atau bahkan berabad-abad. Pada kedalaman, bahan ini tidak tersedia untuk sebagian besar organisme laut yang hidup di dekat permukaan.
'Salpatron' memungkinkan para peneliti untuk melakukan studi makan di bawah air. (Gitai Yahel / Ayelet Dadon-Pilosof (www.gitaiyahel.com), CC BY-ND) Sampai satu atau dua dekade terakhir, para ilmuwan tidak memiliki alat teknologi untuk menyaksikan apa yang terjadi dengan penggembala lendir di habitat asli mereka pada skala kecil yang sesuai. Karena organisme ini sangat rapuh, sekarang para peneliti di lab saya dan yang lain menggunakan scuba diving atau robot untuk secara langsung mengamati mereka di bawah air. Pengamatan yang dekat dan cermat ini menggunakan kamera kecepatan tinggi dan mikroskop bawah air atau melakukan studi makan di lingkungan alami telah menunjukkan kepada kita bagaimana mereka memilih partikel tertentu dan menolak yang lain.
Kamera bawah air berkecepatan tinggi (B. Gemmell, S. Colin, J. Costello, CC BY-ND) Kemajuan lebih lanjut akan menggabungkan metode bawah air dengan perkembangan terbaru dalam pencitraan dan sekuensing genetik untuk menjelaskan peran feeder mukosa-jala dalam membentuk struktur komunitas mikroba lautan. Pencitraan bawah air memungkinkan pengamatan yang tidak terganggu terhadap makhluk-makhluk rapuh ini. Para peneliti dapat mengamati bagaimana partikel individu berperilaku di jala dan apakah mereka akhirnya ditangkap. Sequencing genetik yang digunakan dalam konteks studi makan membantu para ilmuwan mengidentifikasi dan membedakan kelompok mikroba kecil yang sering tidak terlihat oleh mata telanjang.
Mengetahui partikel mana yang dikonsumsi dan mana yang tidak memberi tahu kita tentang dampak yang dimiliki oleh pemakan lendir pada jaring makanan laut.
Mengubah lautan, mengubah dampak
Pemakan pilih-pilih oleh pemakan lendir-mesh mungkin memiliki implikasi mendalam untuk siklus biogeokimia, terutama mengingat perubahan kondisi laut. Faktor-faktor lingkungan seperti suhu lautan, ketersediaan nutrisi, dan jenis serta jumlah mangsa mempengaruhi kapan dan di mana pemakan lendir muncul, berapa lama mereka bertahan dan dampaknya pada jaring makanan laut.
Pyrosome mekar di lepas pantai Oregon pada Februari 2018. Gambar diambil pada kedalaman sekitar 60 m di mana ada lapisan pyrosom, mungkin secara aktif memakan partikel kecil. (K. Sutherland / H. Sorensen, CC BY-ND) Spesies yang lebih tropis dari pirrosom-mukosa yang merumput ( Pyrosoma atlanticum ) menyediakan studi kasus. Khas di perairan yang lebih hangat di utara California Selatan, mereka membingungkan para ilmuwan dan nelayan ketika mereka muncul di lepas pantai Oregon pada tahun 2014.
Tidak ada yang tahu mengapa pirrosom muncul, tetapi suhu lautan menghangat sekitar waktu yang sama. Seperti grazers-mesh lain, filter pyrosome yang halus memungkinkan mereka untuk merumput pada partikel yang lebih kecil yang berhubungan dengan air permukaan yang lebih hangat dan kurang nutrisi - mangsa terlalu kecil untuk ditangkap oleh sebagian besar hewan lain. Bersama dengan peneliti lain di sepanjang Pantai Barat, lab saya secara aktif bekerja untuk memahami mengapa pirrosom muncul, bagaimana mereka dapat mempengaruhi ekosistem laut, dan jika mereka bertahan.
Grazer di laut secara inheren lebih menantang untuk dipelajari daripada di daratan; kami terus belajar lebih banyak tentang siapa mereka melalui apa yang mereka makan.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation.
Kelly Sutherland, Asisten Profesor Biologi, Universitas Oregon
