วัยรุ่นศึกษาไฟฉายที่มีชีวิตจากส่วนลึก

วิดีโอของวัยรุ่นช่วยบันทึกพฤติกรรมของปลาไฟฉายยักษ์

ทะเลลึกเป็นหนึ่งในสถานที่ที่ห่างไกลและลึกลับที่สุดในโลก นักวิทยาศาสตร์ไม่ค่อยไปที่นั่น ไม่กี่คนที่ค้นพบสายพันธุ์ใหม่ตลอดเวลา ผู้อยู่อาศัยในส่วนที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรซึ่งมืดมิดตลอดกาลสามารถส่องสว่างได้ ตอนนี้ การวิจัยของวัยรุ่นได้ให้มุมมองใหม่ว่าหนึ่งในสัญญาณว่ายน้ำเหล่านี้มีพฤติกรรมอย่างไรในการถูกจองจำ

ปลาไฟฉายขนาดยักษ์ (Anomalops katoptron) อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอินเดีย เช่นเดียวกับในเขตร้อนของมหาสมุทรแปซิฟิกตอนกลางและตะวันตก มันเดินเตร่ที่ระดับความลึกสูงสุด 400 เมตร (ประมาณ 1,300 ฟุต) แต่ไม่เสมอไป. บางครั้งก็อาศัยแนวปะการังในน้ำตื้น ในน้ำตื้นนั้น ปลาสีน้ำเงินอมดำจะออกมาเฉพาะตอนกลางคืนเท่านั้น สมาชิกที่อาศัยอยู่ในแนวปะการังของสายพันธุ์นี้มักจะมีขนาดเล็กกว่าที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำลึก biggies เหล่านั้นสามารถเติบโตได้ยาว 35 เซนติเมตร (14 นิ้ว) นั่นอาจฟังดูไม่เหมือนยักษ์ แต่เป็นปลาที่ใหญ่ที่สุด

ปลาไฟฉายขนาดยักษ์ได้ชื่อมาจากแพทช์เรืองแสงในความมืดเล็กๆ ที่พบในกระเป๋าเนื้อเยื่อใต้ตาแต่ละข้าง Caroline Edmonds อธิบาย เธออายุ 13 ปีจาก Fountain Valley รัฐแคลิฟอร์เนีย ที่นั่น เธอเข้าเรียนที่ Talbert Middle School กระเป๋าตาในปลาเหล่านี้มีแบคทีเรียที่ผลิตแสงหรือเรืองแสงได้ (BY-oh-loom-in-ESS-ent)

ในฐานะที่เป็น symbionts (SIM-bee-onts) แบคทีเรียเหล่านี้และปลาที่เป็นโฮสต์ได้สร้างความสัมพันธ์ที่ช่วยทั้งสองอย่าง ปลาใช้แบคทีเรียเพื่อสื่อสารกับสิ่งมีชีวิตรอบตัว แบคทีเรียได้รับสารอาหารจากปลาและที่อยู่อาศัยที่ปลอดภัย

เมื่อปลาต้องการ “แฟลช” แสงของมัน มันจะหมุนกระเป๋าที่เต็มไปด้วยแบคทีเรียไปทางด้านนอกของตัวมัน Caroline อธิบาย เมื่อปลาต้องการซ่อนแสง ปลาจะหมุนกระเป๋ากลับเข้าไปด้านใน

นักวิจัยไม่เคยทำการวัดโดยละเอียดเกี่ยวกับเวลาและสาเหตุที่ปลาชนิดนี้ใช้ไฟฉายสีเขียวมะนาว แคโรไลน์จึงขอให้ไปศึกษาสายพันธุ์ที่พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำแห่งมหาสมุทรแปซิฟิกในลองบีช แคลิฟอร์เนีย เธอทำงานที่นั่นในฐานะอาสาสมัครที่ไม่ได้รับค่าจ้างในช่วงสามปีที่ผ่านมา

สำหรับการศึกษาของเธอ แคโรไลน์ได้ทำวิดีโอเกี่ยวกับปลาจำนวน 94 เรื่อง วิดีโอของเธอครอบคลุมทุกช่วงเวลาของวัน แม้กระทั่งตอนกลางดึก แต่ละวิดีโอมีความยาว 5 นาที ในการวัดพฤติกรรมของปลา เธอหยุดแต่ละวิดีโอทุกๆ 5 วินาทีเพื่อตรวจดูว่ามีปลาในโรงเรียนเปิดเผยแพทช์เรืองแสงหรือไม่

ไม่มีใครแน่ใจว่าทำไมปลาถึงพัฒนาบีคอนเรืองแสงในที่มืด เพื่อดึงดูดคู่ครอง เพื่อล่ออาหารหรือทำให้ผู้ล่าสับสน เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนเท่านั้น แคโรไลน์หวังว่าจะกลับบ้านด้วยเหตุผลที่แท้จริง ข้อมูลของเธอแสดงให้เห็นว่าปลากระพือปีกบ่อยที่สุดเมื่อได้รับอาหาร พวกเขากระพริบอย่างน้อยตอนดึก ๆ เมื่อพวกเขาพักผ่อน (คนงานในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำเปิดไฟทุกเช้าเวลาประมาณ 7.30 น. และปิดไฟเวลา 21.00 น. แคโรไลน์บันทึกว่าจำลองกลางคืน)

ตารางจำลองทั้งกลางวันและกลางคืนไม่ตรงกับวัฏจักรกิจกรรมที่ปลาตัวนี้จะได้สัมผัสในป่า อย่างไรก็ตาม Caroline กล่าวว่ามันอาจจะให้เบาะแสที่น่าสนใจเกี่ยวกับพฤติกรรมของสายพันธุ์ ประการหนึ่ง ปลาจะสว่างขึ้นเมื่อให้อาหารสัตว์จำพวกครัสเตเชียแช่แข็งตัวเล็กๆ มากกว่าตอนที่ล่าเหยื่อเป็นๆ บางทีปลาอาจพยายามส่อเสียดเมื่อพวกมันติดตามเหยื่อที่สามารถหลบหนีได้ เธอกล่าว

Caroline นำเสนอผลงานวิจัยของเธอต่อสาธารณชนในสัปดาห์นี้ที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ในรอบชิงชนะเลิศของการประกวด Broadcom MASTERS ประจำปีครั้งที่สี่ (คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ประยุกต์ เทคโนโลยีและวิศวกรรมสำหรับดาวรุ่ง) เป็นการแข่งขันระดับประเทศสำหรับนักเรียนมัธยมต้น โปรแกรมนี้ดำเนินการโดย Society for Science & the Public (SSP) ผู้จัดพิมพ์ Science News for Students ได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิ Broadcom (องค์กรสาธารณประโยชน์ที่ไม่แสวงหากำไรซึ่งได้รับทุนจาก Broadcom Corp.)

ปลาหมึกอาจใช้แขนสุดโปรดในการคว้าอาหาร

นักวิจัยทดสอบยุทธวิธีที่นักล่าใต้น้ำเหล่านี้ใช้ในการจับปูและกุ้ง

มีแปดแขนให้เลือก บางครั้งหมึกก็อาจเล่นเป็นรายการโปรดได้

ปลาหมึกมักจะออกล่าโดยใช้แขนคลำหาเหยื่อที่ซ่อนอยู่ในโขดหิน แต่สิ่งที่พวกเขาเห็นสามารถชี้นำการล่าได้เช่นกัน ในกรณีนี้ หมึกจะเลือกแขนเพื่อจับเหยื่อ นักชีววิทยาทางทะเล Flavie Bidel และเพื่อนร่วมงานของเธอต่างก็สงสัยว่าหมึกพิมพ์เลือกใช้อาวุธชนิดใด การทำความเข้าใจสิ่งนี้อาจเป็นเบาะแสสำหรับวิศวกรที่ออกแบบหุ่นยนต์อ่อนได้ เธอกล่าว

ทีมของ Bidel ดูการล่าหมึกเพื่อดูว่าพวกมันแสดงความชอบใจในอ้อมแขนของพวกเขาหรือไม่ เธอเป็นส่วนหนึ่งของงานนี้ในขณะที่อยู่ที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตาในเซนต์ปอล

นักวิจัยได้ทำงานร่วมกับปลาหมึกสองจุดแคลิฟอร์เนีย 10 ตัว (Octopus bimaculoides) ปลาหมึกยักษ์ขนาดลูกเทนนิสแต่ละตัวจะได้รับหม้อดิน จุดที่สะดวกสบายเหล่านี้เป็นที่หลบภัยที่ดีสำหรับหมึก ก่อนทำการทดลอง ทีมงานได้ย้ายถ้ำที่มีปลาหมึกยักษ์อยู่ข้างในไปยังถังเก็บภาพพฤติกรรมของสัตว์

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทิ้งสัตว์ที่เป็นเหยื่อ ไม่ว่าจะเป็นกุ้งหรือปูที่มีชีวิต สัตว์ทั้งสองนี้มีกลยุทธ์ในการหลบหนีผู้ล่าต่างกัน ปูตัวหนึ่งกระโดดโลดเต้นทันที “ปฏิกิริยาของมันคือการวิ่งกลับบ้าน – วิ่งไปที่ถ้ำของมัน” Bidel กล่าว กุ้งเคลื่อนไหวน้อยลงมาก กุ้งอาจอยู่บนพื้นถังเป็นเวลาหลายนาทีจนกว่าภัยคุกคามจะใกล้เข้ามา ครั้นถึงเวลาหนี กุ้งก็กระโจนหนี กุ้งบางครั้งลื่นหลุดมือของปลาหมึกยักษ์ แต่ปูมักจะไม่เร็วพอที่จะหลบหนี Bidel กล่าว

นักวิจัยมองไปที่กลยุทธ์ต่างๆ ที่ปลาหมึกสองจุดในแคลิฟอร์เนียใช้ในการล่าปู (แท่งไฟที่ระบุว่า “Cr”) และกุ้ง (แท่งสีเข้มที่ระบุว่า “Sh”) รูป A แสดงเปอร์เซ็นต์ของเวลาที่ปลาหมึกใช้รูปแบบการโจมตีที่แตกต่างกันสำหรับเหยื่อแต่ละประเภท “การซุ่มโจมตี” หมายถึงปลาหมึกที่รออยู่ในถ้ำของมัน เพื่อที่จะได้สร้างความประหลาดใจให้กับเหยื่อที่เดินผ่านไปมา “สะกดรอยตาม” หมายความว่าปลาหมึกค่อยๆ ขยับแขนเพื่อจับเหยื่อ และ “การไล่ตาม” หมายถึงปลาหมึกยักษ์ไล่ล่าเหยื่อ รูป B แสดงเปอร์เซ็นต์ของเวลาที่ปลาหมึกใช้วิธีการต่างๆ ในการขยับแขนเพื่อจับกุ้ง (ซ้าย) และปู (ขวา) ซึ่งอาจเป็นแบบต่อเนื่อง (ทีละแขนในแต่ละครั้ง มีป้ายกำกับว่า “Seq”) หรือซิงโครนัส (แขนทั้งหมดในคราวเดียว มีป้ายกำกับว่า “ซิงค์”)

“แผนภาพกล่องและหนวด” เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าข้อมูลมีการกระจายอย่างไร แต่ละจุดแสดงถึงข้อมูลจากปลาหมึกแต่ละตัว เส้นหนาตรงกลางกล่องคือค่ากลาง (เรียกว่า “ค่ามัธยฐาน”) หากการสังเกตทั้งหมดเรียงจากน้อยไปมาก กล่องนี้ประกอบด้วยข้อมูลครึ่งหนึ่งที่อยู่ตรงกลางเมื่อค่าต่างๆ เรียงกัน ค่าไตรมาสสูงสุดของค่าและค่าไตรมาสต่ำสุดอยู่นอกกรอบ จุดข้อมูลที่อยู่นอกหนวดเคราเรียกว่า “ค่าผิดปกติ”

ปลาหมึกใช้กลยุทธ์การล่าสัตว์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย ตั้งแต่รอเพื่อซุ่มโจมตีเหยื่อไปจนถึงไล่ตามพวกมัน และเมื่อปลาหมึกไปคว้าขนม ทีมงานได้สังเกตสองวิธีหลักที่สัตว์ใช้แขนของพวกมัน ปลาหมึกบางครั้งคว้าหลายแขนพร้อมกัน นี้เรียกว่าการโจมตีแบบซิงโครนัส (SING-kruh-nuss) บางครั้งพวกเขาก็โจมตีต่อเนื่อง (Sih-KWEN-shul) นั่นหมายถึงปลาหมึกใช้แขนทีละตัว ปลาหมึกชอบกลวิธีต่างๆ ในการไล่ตามกุ้งและปู และดูเหมือนว่าพวกเขามีแขนคู่หนึ่งที่โดดเด่น แขนสุดโปรดของปลาหมึก

เพื่อทดสอบว่าปลาหมึกชนิดใดชอบใจ นักวิจัยจึงทิ้งเหยื่อลงในถัง พวกเขาพยายามวางเหยื่อให้อยู่ในตำแหน่งที่สม่ำเสมอ จุดเหล่านี้อยู่ทางขวาหรือซ้ายของปลาหมึก และใกล้กับแขนทั้งสองข้างของสัตว์ (ข้อมูลเหยื่อทางด้านซ้ายของปลาหมึกแสดงเป็นสีน้ำเงิน ข้อมูลเหยื่อทางด้านขวาจะแสดงเป็นสีแดง) บางครั้งหมึกจะใช้แขนข้างเดียวเพื่อคว้าเหยื่อ รูปที่ A แสดงให้เห็นว่าปลาหมึกใช้แขนแต่ละข้างบ่อยเพียงใดในการโจมตีประเภทนี้ (แขนซ้ายเขียนว่า “L” แขนขวาเขียนว่า “R”) ในบางครั้ง หมึกพิมพ์หลายชิ้นพร้อมกัน รูปที่ B แสดงให้เห็นว่าปลาหมึกใช้แขนแต่ละข้างบ่อยเพียงใดในกลยุทธ์การโจมตีนี้

นักวิจัยได้แบ่งปันผลของพวกเขาในวันที่ 20 กันยายนใน Current Biology

ตอนนี้ Bidel และเพื่อนร่วมงานของเธอต้องการทำความเข้าใจบทบาทของสมองและระบบประสาทของปลาหมึกยักษ์ในการเลือกแขนที่จะใช้ สองในสามของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทของปลาหมึกยักษ์อยู่ในอ้อมแขนของพวกเขา Bidel กล่าว นักวิจัยหวังว่าจะบันทึกสัญญาณไฟฟ้าในสมองของสัตว์ขณะล่าสัตว์ ซึ่งอาจช่วยคลี่คลายได้ว่าสมองและแขนของปลาหมึกแต่ละตัวมีส่วนรับผิดชอบต่อการเคลื่อนไหวเหล่านี้มากน้อยเพียงใด

ด้วยแขนที่มากมายและระบบประสาทที่ซับซ้อน หมึกอาจดูเหมือนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่คุ้นเคย แต่ Bidel พบว่าพวกมันคล้ายกับสัตว์เลี้ยงที่หลายคนชื่นชอบ “พวกมันเหมือนแมว พวกเขาชอบเล่น พวกเขาชอบเข้าสังคม แต่ไม่มากเกินไป” เธอกล่าว “พวกเขาทั้งหมดมีบุคลิกที่แตกต่างกัน”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ h-supplement.com