Les organismes océaniques de la taille d'une pièce de dix cents que l'on pense brouter sur toutes les particules sur leur passage sont en fait des mangeurs difficiles, et leur processus de filtrage des aliments peut être vital pour la façon dont les matières organiques sont distribuées des eaux de surface au fond de l'océan.

Ces conclusions proviennent de trois études, qui impliquait la plongée sous-marine dans différents endroits et la vidéographie à haute vitesse en laboratoire, par un doctorant de l'UO.

La recherche, dirigé par Keats Conley, qui a obtenu son doctorat en juillet, réécrit ce que l'on sait des appendiculaires, a déclaré Kelly Sutherland, biologiste marine de l'UO. Ces abondantes, minuscule, animaux gélatineux, avec un tronc et une queue, ressemblent à des têtards. Ils sont connus depuis longtemps pour transformer leur propre mucus en maisons qui les enveloppent pour filtrer les proies microscopiques.

Jusqu'à ce que leurs maisons muqueuses soient déployées, leurs petits corps, moins d'un demi-pouce de long, sont difficiles à voir.

"Nous avions l'habitude de considérer ces créatures comme des brouteurs passifs, mais maintenant nous savons qu'ils sont en fait assez sélectifs dans ce qu'ils consomment, " dit Sutherland, qui était le mentor de Conley. "Quand il s'agit de matériel de cyclisme dans l'océan, ces organismes sont le FedEx du flux. Ce sont des vecteurs par lesquels la matière se déplace des couches supérieures vers les couches plus profondes de l'océan."

Plutôt que d'être des brouteurs généralistes, aussi longtemps supposé, Conley et Sutherland ont rapporté que la forme des particules des proies est importante. Dans la revue PLOS UN , il a été démontré que les proies en forme de bâtonnets sont moins susceptibles d'être broutées que les proies sphériques de volume similaire. Ces derniers adhèrent facilement aux filtres externes et internes de la muqueuse et ont plus de mal à atteindre la bouche de l'animal.

Dans la revue Limnologie et Océanographie , Conley, Sutherland et ses collègues de l'Université de Floride du Sud et de l'Université de Bergan en Norvège ont découvert que les particules plus petites sont plus susceptibles de se coller au mucus et de ne jamais atteindre la bouche.

Ils ont également découvert que le cycle de la queue de l'animal attire l'eau dans la maison muqueuse et aide à déloger les particules coincées en créant des impulsions. (Dans la vidéo, ce délogement de particules se produit lorsque la queue reprend son mouvement après un court arrêt; on peut voir de la nourriture entrer dans la bouche de l'animal.)

Les appendiculaires sécrètent du mucus de leur tronc pour construire leurs structures ressemblant à des maisons, jusqu'à 40 nouveaux par jour, dit Conley. Les maisons abandonnées sont utilisées par d'autres microbes après avoir coulé au fond de l'océan, où ils sont connus depuis longtemps pour fournir de la nourriture aux créatures des grands fonds.

"Les appendiculaires gonflent leurs maisons en frappant de la queue, et ils vivent à l'intérieur. C'est comme une sphère, structure en forme de bulle. C'est l'une des structures extracellulaires les plus complexes fabriquées par un organisme individuel, " elle a dit.

Conley est tombé amoureux des appendiculaires, elle a dit, après les avoir repérés en plongée sous-marine au large de la France dans un effort infructueux pour trouver des salpes lors d'un projet avec Sutherland et des scientifiques d'Israël, France et Allemagne.

Cet effort est allé dans une autre direction, menant finalement à un article dans Microbiologie naturelle qui a montré les propriétés de surface de la matière microbienne aux appendiculaires. Une surface de type téflon sur les bactéries SAR11 ne colle pas aux muqueuses des maisons, permettant probablement à ces bactéries abondantes dans l'océan de glisser à travers les filtres muqueux pour éviter la prédation.

Alors que les appendiculaires sont communs dans tous les océans, ils ont été sous-étudiés, dit Sutherland, professeur adjoint de biologie au Clark Honors College et membre de l'Oregon Institute of Marine Biology et de l'Institute of Ecology and Evolution.

"Nous mettons maintenant en lumière à la fois la biologie fondamentale de ces organismes et leur importance dans ces réseaux trophiques marins, ", a-t-elle déclaré. "Ils ont été difficiles à examiner car ils sont fragiles et difficiles à conserver dans un laboratoire."

Conley a passé beaucoup de temps dans le laboratoire à filmer les appendiculaires alors qu'ils absorbaient de grandes quantités d'eau remplie de particules. Plus tard, elle les observa sous grossissement.

"Notre moment ah-ha est venu juste en regardant la vidéo, " a déclaré Conley. "Nous avons réalisé que nous voyions des choses sur la façon dont leur processus de filtration fonctionnait que personne n'avait vu auparavant."

l'approche de Conley, Sutherland a dit, a fourni la vue la plus proche jamais capturée des appendiculaires et de leurs maisons à mucus.

"Ces structures de maison ont une complexité vraiment difficile à décrire, " a déclaré Sutherland. " Même pour les gens de la communauté océanographique qui s'intéressent à cette ligne de recherche et savent ce qu'est un appendiculaire, ils ne connaissent pas les bases de leur fonctionnement."

Alors que les maisons à mucus sont connues pour avoir des systèmes de filtrage double, Les recherches de Conley se sont concentrées uniquement sur le système de filtre à concentration alimentaire. Les maisons sont jetées et remplacées au fur et à mesure que l'animal grandit et que le filtre se bouche.

"Ce sont des créatures incroyables, " a déclaré Conley. "Ils construisent constamment ces maisons dont ils ont besoin pour se nourrir, puis les jettent. Ils servent de mécanisme important pour le transfert de carbone dans l'océan."