礁工程师

下次当你发现自己在某个充满异域风情、可以上传到instagram上的度假胜地玩得很尽兴时，感谢一只鹦嘴鱼吧。那白色的沙子在你的脚趾间滑动?它主要由它们的粪便组成。

但还有一件事值得我们感激:我们对他们环境的系统化学和系统生态学有了更深入的了解。

研究集中在化学的消费和排泄bumphead鹦嘴鱼(Bolbometopon muricatum),加州大学圣芭芭拉分校海洋科学家试图理解之间的关系的大规模,珊瑚mega-consumers和珊瑚礁环境作为鱼类的栖息地以及他们的生计来源。

“它们是水下大象，”发表在《珊瑚礁》(Coral reef)杂志上的一篇论文的主要作者格雷斯·戈德堡(Grace Goldberg)说。与大型陆地哺乳动物相似，鼓头鹦嘴鱼体型巨大。它们身长1.4米，是同类鱼类中最大的，也是珊瑚礁鱼类中最大的。像大象一样,个人消费大量- 4.48和5.69吨之间相对劣质食品和随后的排泄大量的浪费,纯粹的图形环境,而且,附近的热带鱼,白色沙滩定义特征。

戈德堡说:“我们认为珊瑚礁系统是气候变化下的压力系统。“而这些鱼，因为它们太大了，通过与珊瑚和物理礁环境的相互作用，推动了许多珊瑚礁的形成过程。“了解它们如何觅食是为了更好地了解形成珊瑚礁及其所支持的群落的复杂动态。

但是，虽然环境和其中的物种在某种程度上相互影响是众所周知的，但这种关系的程度现在可以在分子水平上定义，其结果为珊瑚礁生态学的研究增添了新的视角。

“我们对它们摄入和排泄的原材料了解多少?””哥德伯格说。

为了找到答案，研究人员在太平洋中心的帕尔米拉环礁(Palmyra Atoll)游泳时收集了鼠李珊瑚(B. muricatum)身后的粪便样本。鼓头鹦嘴鱼不像其他食珊瑚的同类，几乎只吃珊瑚虫和它们的碳酸钙骨架。在这个过程中，活体珊瑚(带有珊瑚虫)和珊瑚石(只有坚硬的骨架)也被取样。研究人员用凿子和卡钳取出一口大小的肉块进行分析。

然后他们转向材料科学。他们用差示扫描量热计探测样品的能量含量，就像化学家和材料科学家研究煤和其他燃料的能量含量一样。他们还使用了一个元素分析仪来确定与鱼类和珊瑚礁相关的营养物质和其他元素的存在。

结果呢?事实证明，珊瑚岩所含的热量是活珊瑚的三倍。戈德伯格说，虽然珊瑚岩石被认为是“死的”，但其他生物会在岩石结构上殖民并重新殖民。

“它实际上含有更多的营养，充满活力和卡路里，”她说。戈德堡补充说，需要做更多的工作来了解鱼类到底吸收了多少营养物质到它们的组织中，这可能有助于了解它们的觅食习惯。

另一方面，与其他鱼类和海洋生物不同的是，鼓头鹦鹉鱼的粪便并没有对其珊瑚礁环境的化学成分产生任何显著影响。

研究人员的发现有助于珊瑚礁生态学知识的不断增长。鼓头鹦嘴鱼的作用尤其复杂。它们的饮食习惯有助于珊瑚礁的健康，因为它们食用的藻类与珊瑚虫争夺表面积。这种鱼还能帮助珊瑚的繁殖，因为它开拓了空间，使珊瑚破碎，使得珊瑚虫可以在珊瑚礁的其他部分蔓延和定居。但是，它们对大量珊瑚的消耗，以及它们大量的粪便可能会淹没部分珊瑚礁，也可能引起人们的担忧，尤其是在珊瑚礁不断缩小的时代。因为它们对生活和赖以为生的珊瑚礁产生了如此巨大的影响，它们给那些致力于保护脆弱鱼类及其敏感的、不断缩小的环境的人们带来了一个生态难题。

“我们想知道为什么它会吃它吃的东西，以及这对它们的环境有什么影响，”戈德堡谈到研究鼓头鹦嘴鱼觅食习惯的多学科方法时说。“我们正试图以一种真正全面的方式来理解它。”

加州大学圣巴巴拉分校的Hillary S. Young、Douglas J. McCauley和Paul Desalles也对这项研究进行了研究;斯坦福大学的Robert b。Dunbar和Fiorenza Micheli。迈阿密大学的Frank J. Millero和Ryan J. Woolsey;乔治亚大学的艾米·a·布里格斯;卡内基科学研究所的Ted K. Raab也对这项研究做出了贡献。