Mnemiopsis leidyi

Mnemiopsis leidyi Beskrivelse af billedet Havvalnød, Boston Aquarium.jpg. Klassifikation
Reger Animalia
Afdeling Ctenophora
Klasse Tentaculata
Bestille Lobata
Familie Bolinopsidae
Venlig Mnemiopsis

Arter

Mnemiopsis leidyi
A. Agassiz , 1865

Synonymer

Mnemiopsis leidyi er en art afgennemsigtige pelagiske ribbegopler , en del af derøveriskemakro plankton arter (ovale og lappede, 3 til 12  cm lang), der lever på kystnære frynser. Det kan blive invasivt under visse betingelser.

Morfologisk beskrivelse af en ctenophore

Ctenoforer er marine hvirvelløse dyr, der betragtes som plankton, det vil sige, at deres bevægelser hovedsageligt dikteres af havstrømme. De kan dog bevæge sig let ved hjælp af deres rækker af svømningskamme, hvilket gør dem til de største dyr, der bevæger sig rundt med denne slags bevægelse. De er næsten helt gennemsigtige og har radial symmetri, hvilket generelt giver dem en sfærisk eller ellipsoid form. De fleste ctenoforer er rovdyr, der fodrer med fiskelarver, zooplankton eller endda nogle gange andre ctenoforer, selvom nogle arter er parasitære.

Selvom nogle ctenoforer ligner cnidarians (vandmænd), har de ikke nematocyster - brodsmodificerede celler, der forårsager en brændende fornemmelse i en vandmandssting - men kolloblast . Colloblaster er også modificerede celler, men snarere har de funktionen til at holde byttene sammen for at fange dem. Disse celler er koncentreret i to tentakler, der undertiden kan nå flere gange dyrets længde. Arter af Tentaculata- klassen , såsom Mnemiopsis leidyi , har tentakler, men de af denne art er meget korte: dens vigtigste fodringstilstand er derfor den strøm, der oprettes af hårceller, der retter sit bytte mod munden.

Udbredelse og habitat

Denne art lever hovedsageligt i kystfarvande på den nordlige halvkugle ( Nordsøen og Nordatlanten , Middelhavet , Sortehavet , Azovhavet , Det Ægæiske Hav , Det Kaspiske Hav , men også i den sydamerikanske Atlanterhavskyst.

Det værdsætter lavvandede og eutrofiske farvande . Meget tolerant og resistent ( euryhalin og eurytermisk ), det kan udvikle sig i flodmundinger , selv i varmt vand med iltfattighed .

Spiseadfærd, invasivitet

I modsætning til "højere" metazoans såsom vandlopper eller aggressiv fisk , ribbegopler er en slægt af tilsyneladende dårligt udviklet metazoans med lille sensomotoriske kapacitet. Alligevel kan disse flikede ctenoforer fange bytte med succesrater, der kan sammenlignes med langt mere udviklede copepods og sammenlignes med mange rovfiskes. De er endda i stand til at ændre sammensætningen af ​​kystplanktonsamfund.

Succesen med Mnemiopsis leidyi har for nylig vist sig at være på grund af dets evne til at anvende cilier til at generere en fødestrøm, der forårsager "filtrering" af store mængder vand på en måde, der næsten ikke kan detekteres af sit bytte. Denne form for "stealth predation" gør Mnemiopsis til en meget effektiv generalist-rovdyr til at fange en bred vifte af mikroplankton bytte (ca. 50  um ), copepods (+/- 1  mm ) og fiskelarver (op til mere end 3  mm ). Effektiviteten og alsidigheden af ​​denne meget snigende madmekanisme har gjort M. leidyi til en notorisk destruktiv og invasiv art, når den ikke selv kontrolleres af sine rovdyr.

Problemer forårsaget af Mnemiopsis leidyi

Oprindeligt er Mneniopsis leidyi hjemmehørende i kystområderne i Cape Cod , Massachusetts . Som mange planktoniske havarter er denne ctenophore blevet en invasiv fremmed art gennem kommercielle fartøjers ballastvand . Faktisk før indførelsen af lovgivning , skibe fyldte deres skrog med vand fra en havn med henblik på at øge deres stabilitet på havet og tømte det, når de ankom til deres bestemmelsessted, således at visse arter til at udføre en ellers umulig migration. Dette er tilfældet med Mnemiopsis leidyi , som er blevet invasiv takket være dets succes som rovdyr og bedre konkurrent end andre endemiske arter i Sortehavet og det Kaspiske Hav .

Sortehavet var tidligere et miljø med biodiversitet. Men i løbet af XX th  århundrede, flere utilsigtede introduktioner af eksotiske arter eller forsætlig forstyrret fødenettet af økosystemet . Blandt de 26 eksotiske arter, der er introduceret i Sortehavet, er Mnemiopsis leidyi langt den, der har haft den største indvirkning på dette økosystem: artsrigdommen er meget lavere end da den ankom, og den pelagiske zone er nu domineret af dette gelatinøse plankton.

Mnemiopsis leidyi blev først registreret i Sortehavet i 1982, og siden da er dets overflod steget kraftigt med to rekordår i 1989 og 1994. Denne ctenophore lykkedes efterfølgende at invadere andre bassiner nær Sortehavet, som Azovhavet . M. leidyi kræver imidlertid vand over 4 ° C. I Sortehavet, hvor denne tilstand altid respekteres, findes den hele året rundt. I Azovhavet, koldere om vinteren, skal han genindlone bassinet hvert år.

Toppen i overflod af 1989 kan forklares som følger. I 1988 ansjos befolkninger lidt alvorlig overfiskning. Dette fald i deres befolkning har forårsaget en trofisk kaskade . Deres rovdyr er næsten forsvundet, zooplanktonsamfundene er steget massivt, hvilket favoriserer fodring af ctenophore og forårsager en utrolig vækst i dens befolkning. Dette reducerede planktonisk mangfoldighed til det punkt at udslette to arter af copepods og en chaetognath i et par år og drastisk reducere bestanden af ​​delfiner, der fodrede med små fisk. Mnemiopsis leidyi kan faktisk forbruge op til ti gange sin egen vægt på en enkelt dag, hvilket har en meget betydelig indvirkning på fiskeriet, da det lever af fiskeæg og larver. Mnemiopsis leidyis dominans af det pelagiske miljø har forårsaget et fald i mangfoldigheden i samfundet af planktonspisende fisk og zooplankton i Sortehavet i næsten 20 år. I midten af ​​1990'erne tegnede Mnemiopsis leidyi sig for ca. 90% af Sortehavets biomasse. Hidtil har mangfoldigheden af ​​disse samfund en tendens til at vende tilbage til sin oprindelige tilstand, da udbruddet af ctenophore er stærkt faldet, selvom det stadig er den dominerende pelagiske art. Sortehavet har derfor tilpasset sig denne invasion og er nu mere modstandsdygtig over for denne eksotiske art.

Når populationerne af M. leidyi øges, falder overflod og mangfoldighed af fiskelarver og zooplankton, hvilket viser, at denne art er et reelt problem og en trussel mod den marine biodiversitet i Sortehavet og det Kaspiske Hav. Tidsserier med overflod fra Sortehavet viser faktisk, at antallet af æg eller larver af fisk er negativt korreleret med overfloden af Mnemiopsis leidyi .

Efter invasionen af Mnemiopsis leidyi i Sortehavet og dets rekordrige overflod i 1989 blev tilstedeværelsen af ​​ctenophore i det Kaspiske Hav forudsagt og frygtet. Det var dog først i 1999, at det officielt blev høstet der. Udledningen af ​​ballastvand fra skibe, der kommer fra Sortehavet eller Azovhavet, er sandsynligvis, hvordan det lykkedes at nå det Kaspiske Hav. Det følgende år blev M. leidyi samlet over hele det Kaspiske Hav, hvilket viser dets invasivitet og ekstrem hurtig vækst og reproduktion. Den nordligste del af Det Kaspiske Hav fryser dog om vinteren, hvilket kunne forhindre M. leidyi i at være dominerende hele året rundt, hvilket begunstiger andre arter om vinteren. I modsætning til Sortehavet er økosystemets sidste rovdyr ikke en fisk, men den kaspiske sæler ( Pusa caspica ). Forskerne forudsiger derfor, at en lignende trofisk kaskade vil forekomme, men denne gang vil påvirke befolkningen i dette havpattedyr, der hovedsageligt lever af fisk. Et fald i tilgængeligheden af ​​deres bytte såvel som et stærkt nok jagtpres om vinteren kunne godt være nok til at reducere bestanden af kaspiske sæler under en levedygtig tærskel og dermed forårsage deres udryddelse.

Fra et mere økonomisk synspunkt har invasionen af Mnemiopsis leidyi haft en enorm indflydelse på Sortehavet og det Kaspiske fiskeri. Faktisk fodring med ansjoslarver og andre små fisk har stigningen i dens overflod reduceret den lokale industri. Det anslås, at omkring 1 mia. US $ er gået tabt siden invasionen, og ansjosindustrien i Azovhavet er fuldstændig kollapset.

M. leidyi lever ikke kun af arter, der er værdsat af fiskere. Dens gelatine krop findes ofte i fiskenet, der tilstopper dem og reducerer deres effektivitet. Det kan også sidde fast i ristene til spildevandsrensning eller fabriksudledningssystemer, hvilket øger trykket i disse systemer og forårsager brud. Denne slags påvirkning repræsenterer enorme omkostninger for byer eller industrier, som konstant skal forhindre tilstopning af disse gitre og reparere skaderne.

For nylig er Mnemiopsis leidyi blevet registreret i Østersøen såvel som på Norges vestkyst . Forskere, der var bekymrede for, at det samme scenario ville ske igen, gennemførte undersøgelser af ctenophores madpræferencer. De observerede først, at M. leidyi var på det samme trofiske niveau som resten af ​​ctenophorerne, hvilket reducerede risikoen for trofisk kaskade. Derudover har undersøgelser af fødevarepræferencer vist, at de ikke spiser æg eller larver af fisk af den tilstedeværende art, hvilket i høj grad reducerer risikoen for en massiv stigning i befolkningen . Det lever hovedsageligt på copepods. Dens indvirkning på den biologiske mangfoldighed i Østersøen er derfor potentielt mindre vigtig, men faktum er, at det skal overvåges nøje, og at dets introduktion kan medføre nogle ændringer, mindre eller større, i pelagiske samfund.

Mnemiopsis leidyi blev opdaget på den franske kyst i 2009.

Succes som rovdyr

Succesen med Mnemiopsis leidyi er ikke kun relateret til det faktum, at den kan overleve en bred vifte af miljøforhold, men også til det faktum, at det er et meget godt rovdyr. Faktisk bruger ctenoforer deres to tentakler forsynet med klæbrige celler kaldet kolloblaster . Typisk efterlader ctenophore disse tentakler bag sig, fanger sit bytte passivt og trækker lejlighedsvis sine tentakler tilbage mod munden for at indtage byttet, der sidder fast på det. Ctenophoren bevæger sig i vandsøjlen med strømmen, men også takket være dens otte bånd af hårceller. Denne type bevægelse er næsten umærkelig af sit bytte, som ikke har mistanke om dens tilgang. De fleste arter af zooplankton fornemmer faktisk tilstedeværelsen af ​​rovdyr ved at opdage pludselige ændringer i bevægelsen af ​​deres omgivende miljø. Da den eneste bevægelse af ctenophore er hårcellernes bevægelse, og disse ikke medfører drastiske ændringer i strømmen, er den faktisk usynlig for andre planktonarter. Denne form for rovdyr gør Memiopsis leidyi også til et generalistisk rovdyr, fordi det indtager noget, som den bevægelse, der skabes af sine rækker af cilier, er i stand til at skubbe mod munden, hvad enten det er plankton i størrelsesordenen et par mikron eller æg. Fisk et par få millimeter i diameter.

Succes som konkurrent

For at en fremmed art kan blive invasiv , skal den være i stand til at overleve klimaet året rundt (hvilket vil hjælpe med at forklare det lavere invasionstal i Nordamerika), og det skal have en fordel som en konkurrent på indfødte arter. I Sortehavet opfylder Mnemiopsis leidyi alle disse kriterier.

Den vigtigste fordel, der har favoriseret den massive udvidelse af M. leidyi, er sandsynligvis dens fravær af rovdyr og det faktum, at det er en generalistisk ctenophore. Således tillod det pelagiske zooplankton ham at fodre uden grænser, og han havde ingen top-down- befolkningskontrol , det vil sige af et rovdyr. Der var derfor ingen faktor, der begrænsede dens vækst.

Derudover er Mneiopsis leidyi velsignet med ekstrem hurtig vækst og reproduktion, hvilket yderligere fremmer befolkningsexplosion. En person er i stand til at producere omkring 10.000 æg om dagen, når den er frugtbar. Da det også er i stand til at fuldføre sin livscyklus (fra æg til voksen) på 14 dage, er dets invasioner ekstremt hurtige og vanskelige at forhindre. Det er også en hermafroditart , det vil sige, at den har begge køn på samme tid, og den er i stand til selvbefrugtning. Hver enkelt reproducerer derfor, hvilket igen fremmer stærk befolkningsvækst.

Med hensyn til miljøforhold er M. leidyi ekstremt tolerant. Det kan leve i et bredt temperaturinterval mellem 1,3 og 32 ° C og i saltvand (3,4%) til ekstremt saltvand (75%). Det kan også overleve i hypoxiske miljøer (mindre end 2 mg opløst ilt pr. Liter), hvilket gør det effektivt i stand til at leve i alle miljøer i Sortehavet. Alle disse faktorer giver det en kæmpe fordel i forhold til sine oprindelige konkurrenter, hvilket fører til dets dominans i den pelagiske zone.

Løsninger på problemet

Siden invasionen af Mnemiopsis leidyi har haft en yderst vigtig indvirkning på Sortehavets økonomi og økologi, er der truffet visse foranstaltninger i et forsøg på at genoprette økosystemet. En af dens løsninger var at introducere et af dets naturlige rovdyr, ctenophore Beroe ovata . Det lever hovedsageligt af andre ctenoforer, hvilket gør det til en god kandidat som et biologisk kontrolværktøj . Når M. leidyi- populationer begynder at stige hurtigt tidligt om sommeren, gør det også for B. ovata kort efter. Når bestanden af M. leidyi falder, forsvinder Beroe ovata indtil den følgende sommer. En anden top i M. leidyi overflod forekommer omkring september eller oktober, men dette er meget mindre vigtigt. Introduktionen af B. ovata har derfor noget genoprettet Sortehavets økosystem til sin oprindelige tilstand. Mnemiopsis leidyi er nu begrænset til de varmere områder i Sortehavet og kun på bestemte tidspunkter af året. I året efter introduktionen af B. ovata (1999) steg zooplanktonbiomassen og tætheden af ​​fiskeæg markant, og Sortehavets artsrigdom blev firedoblet i forhold til 1989, året hvor M. leidyi var mest rigelig.

En anden af ​​de foreslåede løsninger er at beskytte fiskeribestande ved at skabe akvakulturområder . Disse områder ville være lukket og derfor sikre fra ctenophore. Fiskens æg og larver ville så være fri for rovtryk, og dette ville hjælpe med at genoprette deres populationer i Sortehavet.

Taxonomiske referencer

Noter og referencer

  1. Sean P. Colin, John H. Costello, Lars J. Hansson og John O. Dabiri; Stealth predation og den rovdyrs succes af den invasive ctenophore Mnemiopsis leidyi PNAS 2010 107 (40) 17223-17227; sat online inden udskrivning, 20. september 2010, doi: 10.1073 / pnas.1003170107 ( resumé )
  2. ( GISD, 2008 )
  3. (i) Gücü, A., 2002 Can overfiskeri være ansvarlig for en vellykket etablering af Mnemiopsis i Sortehavet,? Estuarine, Coastal og Shelf Science , 54: 439-451
  4. (en) Ivanov, V., Kamakin, A., Ushivtzev, V., Shiganova, T., Zhukova, O., Aladin, N., Wilson, S., Harbison, G., Dumont , H., 2000, Invasion of the Caspian Sea by the comb vandmænd Mnemiopsis leidyi (Ctenophora), Biologiske invasioner , 2: 255-258
  5. (da) Shiganova, T., 1998, Invasion of the Black Sea by the Ctenophore Mnemiopsis leidyi and recent changes in pelagic community structure, Fisheries Oceanography , 7: 305-310
  6. "  Forsendelsesproblemer: Fremmede angribere  "
  7. (i) Hamer, H., Malzhan, A. Boersma, M., 2011, Den Ribbegopler invasive Mnemiopsis en trussel mod fisk rekruttering i Nordsøen, Tidende Plankton Research , 33: 137-144
  8. Marielle Court, "  Vandmænds mistænkte ugjerninger  " , på lefigaro.fr ,9. august 2011.
  9. (in) Finenko, G., Kideys, A., Anninsky, B., Shiganova, T., 2006, Invasive ctenophore Mnemiopsis in the Capsian Sea: Feeding, respiration, reproduction and predatory impact on the zooplankton community, Marine Ecology Progress Serie, 314: 171-185

Se også

eksterne links