Риби чистачи

Две Labroides dimidiatus отстрануваат мртва кожа и надворешни паразити од Epinephelus tukula

Видео од Labroides dimidiatus како ги чисти жабрите на Acanthurus mata

Рибите чистачи — риби кои покажуваат специјализирана стратегија за исхрана преку обезбедување услуга на други видови, наречени клиенти, преку отстранување на мртва кожа, ектопаразити и заразено ткиво од површината или жабрените комори. Овој пример на симбиоза претставува вид на мутуализам и соработка, која е еколошка интеракција од која имаат корист двете вклучени страни. Сепак, рибите чистачи може да консумираат слуз или ткиво, со што создава форма на паразитизам. Животните клиенти се обично риби од различен вид, но можат да бидат и водни влекачи (морски желки и морски игуани), цицачи (китови) или октоподи. Широк спектар на риби, вклучувајќи ги врасите, циклидите, сомовите, рибите-лупеници и гобиите, форма на чистење низ целиот свет во свежи, соленкасти и морски води, но особено концентрирани во тропските предели поради високата густина на паразити. Слично однесување се среќава и кај други групи животни, како што се ракчињата чистачи.

Постојат два вида риби чистачи, задолжителни чистачи и факултативни чистачи каде што се применуваат различни стратегии врз основа на ресурсите и локалното изобилство на риби. Чистењето се одвива во пелагични води и посебни места за чистење. Времетраењето на интеракцијата со рибите чистачи и клиентите се под влијание на невроендокриниот систем на рибата, вклучувајќи ги хормоните аргинин вазотоцин, изотоцин и серотонин.

Впечатливата обоеност е обојување што го имаат некои риби-чисти, каде што тие прикажуваат сина лента што се протега по целата должина на телото. Други видови риби, наречени имитатори, го имитираат однесувањето и фенотипот на рибите-чисти за да добијат пристап до ткивото на рибите-клиенти.

Посебната исхрана на рибите чистачи е вреден ресурс во аквакултурата на лосос во Атлантска Канада, Шкотска, Исланд и Норвешка за спречување на епидемии од морски вошки, што е од корист за економијата и животната средина со минимизирање на употребата на хемиски средства за отстранување на вошки. Специјално одгледувани за оваа намена се Cyclopterus lumpus и Labrus bergeylta. Најчестите паразити со кои се хранат овие риби се видовите gnathiidae и copepod.

Претставници

Морски риби

Следниве риби се некои од многуте видови средства за чистење морски плодови.

Најчесто проучувани риби чистачи се од родот Labroides кои се наоѓаат на коралните гребени во Индискиот и Тихиот Океан.

Неонските гобии од родовите Gobiosoma и Elacatinus обезбедуваат услуга, но тие се наоѓаата овој пат на гребени во Западниот Атлантик, давајќи добар пример за конвергентна еволуцијана однесувањето на чистење.

• 
  Пуфер со бели точки е чистен од Labroides phthirophagus со впечатливо обоени бои.
• 
  Cyclopterus lumpus, риба што се користи во одгледувањето лосос во Атлантска Канада, Шкотска, Исланд и Норвешка
• 
  Неонски гоби од Западниот Атлантик

Риба од соленкасти (бракиеви) води

Соленкастата вода се однесува на водни средини кое се наоѓаат помеѓу места на солена и слатка вода. Симбиоза на чистење е забележана и во овие области помеѓу две соленкасти водни циклиди од родот Etroplus од Јужна Азија. Видот Etroplus maculatus е риба која чисти, а многу поголемиот Etroplus suratensis е домаќин кој ја прима услугата за чистење.

Слатководни риби

Чистењето поретко се забележува во слатките води во споредба со морските води. Ова е веројатно поврзано со помалку набљудувачи (како што се нуркачи) во слатките води во споредба со солените води. Еден од ретките познати примери за чистење на слатки води е младиот пругаст рафаелски сом кој го чисти рибаворниот Hoplias cf. malabaricus. Во јавните аквариуми, видени се Synaptolaemus headstanders како чистат поголеми риби.

Механизми

Факултативни чистачи

Pseudotropheus crabro се риби чистачи поврзани со Bagrus meridionalis, но исто се хранат и со разни прехранбени продукти.

Факултативната риби чистачи не се потпираат само на чистење за исхрана. Факултативните чистачи можат понатаму да се поделат на стационарни наспроти скитнички факултативни чистачи. Факултативните чистачи може да покажуваат однесување на чистење во текот на целиот свој живот или само како млади за дополнителни хранливи материи за време на раст. Примери за факултативни чистачи се Thalassoma noronhanum,Ctenolabrus rupestris и Cyclopterus lumpus.

Облигаторни риби чистачи

Облигаторните риби чистачи исклучиво користат чистење како начин на исхрана. Затоа, облигаторните чистачи имаат поголем принос на чистење на поширок спектар на паразити во споредба со факултативните чистачи. Облигаторните чистачи се делат на стационарни и скитнички. Овој избор на начин на живот се прави врз основа на колку има меѓувидова конкуренција од други обврзувачки чистачи во областа. Пример за обврзувачка за чистење е гобито Elacatinus evelynae во Карипскиот гребен, каде што е забележано дека извршува до 110 чистења дневно.

Клиент Mulloidichthys flavolineatus на станица за чистење.

Станици за чистење

Станиците за чистење се стратегија што ја користат некои риби што чистат, каде што клиентите се собираат и извршуваат специфични движења за да го привлечат вниманието на рибите што чистат. Станиците за чистење обично се поврзуваат со уникатни тополошки карактеристики, како оние што се гледаат во коралните гребени и овозможуваат простор каде што чистачите немаат ризик од предаторство од поголеми риби грабливки, поради взаемната корист од услугата на чистачите. Интеракциите ги започнува клиентот, а ги завршува чистачот, што имплицира дека клиентот бара услуга каде што чистачот има контрола.

Лажлив паразитизам

Лажлив паразитизам се јавува кога чистачот јаде слуз или здраво ткиво од клиентот. Ова може да биде штетно за клиентот бидејќи слузта е неопходна за да се спречи оштетување од УВ зрачење, а отворените рани можат да го зголемат ризикот од инфекција. Рибите чистачи одржуваат рамнотежа помеѓу јадењето ектопаразити и слуз или ткиво поради соодветните нутритивни придобивки, понекогаш и покрај ризикот за клиентот. На пример, карипскиот гоби чистач (Elacatinus evelynae) јаде лушпи и слуз од домаќинот во време на недостиг на ектопаразити за да ја надополни својата исхрана. Симбиозата помеѓу клиентот и домаќинот не се нарушува бидејќи изобилството на овие паразити значително варира сезонски и просторно, а вкупната корист за поголемите риби го надминува степенот на паразитизам од страна на помалиот чистач.

Меморија

Рибите чистачи (особено факултативните чистачи) ја проценуваат вредноста на можните клиенти кога одлучуваат дали да инвестираат во клиент или да измамат и да јадат слуз или ткиво. Набљудувањата на интеракциите помеѓу чистачот и клиентот покажаа дека чистачите можат да му обезбедат на клиентот тактилна стимулација како начин да се воспостави однос и да се добие „довербата“ на клиентот. Оваа интеракција го чини чистачот бидејќи тоа е време што не е потрошено на хранење. Оваа физичка интеракција ја демонстрира компромисот на рибата чистач. Чистачот го минимизира времето на хранење за да воспостави долготраен однос со клиентот, што исто така придонесува за намалување на конфликт со евентуално предаторски клиент.

Невробиологија

Протеинска структура на хормон специфичен за нецицачи, вазотоцин, од задната хипофиза

Невроендокриниот систем кај рибите чистачи е проучен конкретно во однос на аргинин вазотоцин (AVT) и изотоцин. Ова се хормони специфични за рибите кои се аналогни на човечките хормони вклучени во социјалноста. Во лабораториски експерименти, во услови на низок AVT, чистачите се повеќе вклучени во меѓувидовни интеракции. Условите со висок AVT имаат тенденција да покажуваат повеќе интеракции со клиентите, но исто така и повеќе случаи на лажлив паразитизам. Исто така, забележано е дека обврзувачките чистачи имаат поголема целокупна мозочна активност, а особено во малиот мозок, веројатно поврзана со движењата вклучени во чистењето.

Исто така, е забележано дека серотонинот влијае на однесувањето при чистење. Високиот серотонин ја зголемува мотивацијата за интеракција со клиентите, а недостатокот на серотонин ја намалува интеракцијата со клиентите и го забавува учењето.

Мимикрија

Сино-пругастата фангблени е агресивна имитација на рибите чистачи.

Мимикријата на видови кои ги имитираат рибите чистачи имаат развиено форми на тело, шари и бои кои имитираат други видови за да добијат конкурентска предност. Еден од најпроучуваните примери за мимикрија на коралните гребени е врската помеѓу Plagiotremus rhinorhynchos ( сино-пругастата риба) и рибата чистач Labroides dimidiatus. Со појавувањето како L. dimidiatus, P. rhinorhynchos е способен да се приближи, а потоа да се храни со ткивото и лушпите на рибите клиенти, додека се претставува чистач Поагресивните видови кои мимикрираат имаат поголемо негативно влијание врз стапката на потрага по храна и успехот на чистачите. Кога мимикријата се појавува во поголема густина во однос на чистачите, има значително намалување на нивниот успех.

Импликации

Аквакултура на салмониди

Објект за аквакултура во Чиле

Аквакултурата е одгледување водни организми, како што е одгледувањето лосос кој расте во Северниот Атлантик. Чистачите се користат за јадење на паразитски морски вошки од лососот за да се намалат епидемиите што предизвикуваат болести кај рибите. Двете најчесто користени риби чистачи се Cyclopterus lumpus и Labrus bergeylta.

Методи

Рибите чистачи се одгледуваат комерцијално и се внесуваат во морски кафези со салмониди. Лососот и чистачот се способни да коегзистираат, каде што чистачот поминува одредено време барајќи дополнителна храна, а само дел од времето го чисти лососот од вошки. Со значителен сооднос на чистачи и клиенти тоа е доволно за да се минимизираат епидемиите на вошки. Морските кафези се дизајнирани со дополнителен супстрат за чистачот може да се закачи за време на периоди на неактивност за да се минимизираат нивоата на стрес кај рибите чистачи и да се максимизираат способностите за чистење од вошки.

Проблеми при користење на риби чистачи

Морските вошки предизвикуваат морфолошки оштетувања на култивираниот лосос во Њу Бранзвик, Канада

Објектите за аквакултура во Северноатлантскиот регион користат факултативни риби за чистење (Cyclopterus lumpus и Labrus bergeylta) со цел да ги контролираат хранливите материи што ги добиваат за време на култивирањето, пред нивната употреба во аквакултурата. Еден од предизвиците што доаѓа со користењето на факултативни средства за чистење е тоа што отстранувањето на паразитите од лососот мора да се максимизира, а истовремено да се балансираат дополнителните хранливи материи од вишокот храна за да се обезбеди здравјето на рибите за чистење и безбедноста на клиентите од видот салмониди. Друг предизвик што се јавува е балансирањето на бројот на чистачи со бројот на клиенти. Со низок сооднос помеѓу чистачи и клиенти, ризикот од наезда од вошки се зголемува. Со висок сооднос помеѓу чистачи и клиенти, конкуренцијата меѓу чистачите се зголемува и постои поголем ризик од измама (лажлив паразитизам) и консумирање на слуз и месо од салмониди, со што се зголемува нивниот ризик од инфекција.

Минимизирањето на болестите кај комерцијалните залихи на рибата „лампфиш“ е клучно за продолжување на нивната употреба во аквакултурата. Развојот на вакцини за рибата „лампфиш“ е моментална област на истражување, бидејќи побарувачката за риба „лампфиш“ се зголемува во индустријата за аквакултура. Во обид да се минимизираат болестите на рибите чистачи, комерцијалните залихи на рибата „лампфиш“ се дополнуваат со диви единки за време на сезоната на размножување за да се намалат проблемите од вкрстувањето на сродни риби. Геномот на рибата „лампфиш“ сè уште не е целосно секвенциониран, па затоа суптилните детали помеѓу популациите сè уште не се ценат.

Животна средина

Рибите чистачи ги заменели начините за намалување на вошките, кои во минатото се базирале на хемиски средства за отстранување на вошки. Ова го намалува количеството на отпадни води што влијаат на околните диви живеалишта во аквакултурата на отворено. Исто така, се покажало дека внесувањето риби чистачи во кафези за аквакултура на салмониди е помалку стресно за салмоните отколку користење на хемиски средства за епидемии на морски вошки.

Рибите чистачи во дивината придонесуваат за целокупното здравје на водните заедници со намалување на морфолошките и физиолошките повреди од паразити врз други видови риби. Одржувањето на овие популации на риби помага комплексната мрежа на интеракции да остане стабилна.

Економски

Епидемиите на морски вошки се штетни за опстанокот на култивираните салмониди и предизвикуваат најголем дел од загубата на приходи во аквакултурниот бизнис. Со користење на риби чистачи наместо медицинска интервенција за управување со морските вошки, земјоделците кои се занимаваат со аквакултура заштедуваат пари.