کرم های پهن انگلی(epizoic) که درتغذیه ی مرجان ها اختلال ایجاد می کنند: شواهد مربوط به وجود زندگی انگلی(نوعی همزیستی که برای مهمان مفید و برای میزبان مضر است).
Epizoic (به ارگانیسمی گفته می شود که بر روی سطح بدن یک جانور رشد می کند و به صورت یک انگل بر روی بدن جانور زیست می کند) کرم های پهن، موجودات مشهور و بارزی در بین آکواریوم داران و دیگر جوامع پژوهشی به حساب می آیند. چه کرم های پهنی که در حیات وحش هستند و چه کرم هایی که در اسارت به سر می برند، در بین شاخک های حساس بسیاری از مرجان ها پنهان می گردند. برخلاف ظاهر معمولی که در آکواریوم دارند، همزیستی بین مرجان ها و کرم های پهن هنوز هم نامشخص است. شواهد اخیر شدیداً حاکی از این هستند که کرم های پهن (acoelomorph)، انگلی هستند.علاوه براین که، این کرم ها، جلوی اکسیژن رسانی بافت های مرجانی را می گیرند و از مخاط مرجانی تغذیه می کنند، قابلیت این را نیز دارند که در تغذیه ی مرجان ها اختلال ایجاد کنند. مباحث متعددی در رابطه با کرم های پهن همزیست گرا و تاثیرشان بر مرجان ها وجود دارد. بدلیل ظاهر نا مناسب و نا خوشایند کرم های پهنی که در کنار یکدیگر ظاهر می گردند، اکواریست ها معمولاً آن ها را به عنوان افت تلقی می کنند. برای تحت کنترل قرار دادن مجموعه ای از کرم های پهن، اکواریست ها سعی می کنند که چه به صورت شیمیایی و چه زیستی از روش های درمانی گوناگونی بهره ببرند.
کرم های پهن در این اینجا، معمولاً به عنوان انگل Waminoa sp. وGoniopora sp. ، در آکواریوم خانگی، در نظر گرفته شده اند.
کرم های پهن بر روی سطح بسیاری از گونه های مرجانی از قبیل Catalaphyllia jordinel (مرجان الگانس) یافت می شوند.
وجود دو لب در انتهای پسین مغز این کرم های پهن به ما ثابت می کند که آن ها عضوی از جنس waminoa هستند.
بدون وجود شکارچیان طبیعی، کنترل جمعیت کرم های پهن در آکواریوم بسیار دشوار خواهد بود.
کلنی کوچکی از Euphyllia به اسانی می تواند میزبان صدها کرم پهن باشند.
از سوی دیگر، دانشمندان در طی سال ها کرم های پهن را مورد توجه قرار داده اند. زیست شناسان دریایی سال هاست که در شگفتند که کرم های پهن را باید موجودات همزی مخرب، انگل یا همزیست و هم غذای مرجان در نظر بگیرند. مشهود است که بسیاری از جانوران polyclad شکارچیان مرجانی و یا مرجانخوارهایی هستند که در دوره ی کوتاه مدتی از زمان تمامی کلونی های متعلق به جنس Acropora را می بلعند. ماهیت کرم های پهن (Acoelomorph) (واژه ای یونانی متشکل از ۳ واژه که در آن A به معنای فقدان ؛Coelom به معنای حفره ی بدنی و morph نیز به معنای شکل و حالت می باشد) جدا از سایرpolyclad ها، گریزان می باشد. (شما می توانید کرم های اسلا را گریزپا بنامید چون سریعاً پا به فرار می گذارند). این نوع کرم های پهن کم جرات، معمولاً در آکواریوم و بر روی صخره های مرجانی یافت می شوند و از طریق ایجاد سایه های نور، سطح فتوسنتزی زوکسانتلای های (نوعی جلبک تک سلولی تاژک دار) مرجانی را کاهش می دهند. زمانی که کرم های پهن اسلا میزبان زوکسانتلای ها (zooxanthellae ) قرار می گیرند، تراکم بالای کرم ها بر روی بافت مرجانی مانند یک ضد آفتاب عمل خواهد کرد و میزان نور قابل دسترس برای مرجان ها را کاهش می دهند.
شواهد منتشر شده اخیر توسط naumann و همکارانش نشان می دهد که کرم های پهن انگلی از مخاط مرجانی تغذیه می کنند. با طبقه بندی مرجان های fungia و ctenactis که دارای ایزوتوپ نیتروژنی ثابت هستند، آن ها توانستند به بازیابی اثرات ایزوتوپی از کرم های پهن بپردازند. با تغذیه کردن از مخاط مرجانی، کرم های پهن ممکن است که مرجانها را نسبت به رسوب گذاری، خشک سازی پس از در معرض هوا قرار دادن، اشعه ی فرابنفش و عفونت های انگلی حساس تر کنند. با وجود این که مرجان هایی که مورد هجوم کرم های پهن قرار گرفته اند، سالم به نظر می رسند، نومان وهمکارانش در سال ۲۰۱۰ اظهار داشتند که آمیزش کرم های انگلی waminoa با مرجان های (scleratinian) به بررسی های بیشتری نیاز دارد تا کاملاً متوجه نقش دقیق آن ها شویم مثلاً یکی از نقش های waminoaها این است که به عنوان یک افت در میان مرجان ها عمل کنند.
یک سال بعد، اعضای آزمایشگاه مرجان های ما در حوزه آبزی پروری و شیلات (سازمان علوم وابسته به حیوانات؛ دانشگاه و مرکز تحقیقاتی wageningen) اثبات کردند که کرم های پهن Acoelomorph برای بدست آوردن زئوپلانکتون ها با میزبان مرجانی خویش رقابت می کنند. این کرم های پهن که در آزمایشگاه، waminoa sp. نامیده می شوند، می توانند با ارتقای سطح پولیپ و جذب شکار خود، به شکار ارتمیا بپردازند (تصویر زیر را ببینید). گرچه کرم های پهن در مقایسه با میزبان های مرجانی خویش، تعداد اندکی از زئوپلانکتون ها را شکار می کنند، ما فرضیه ای بنیاد نهاده ایم که رقابت بین مرجان ها و کرم های پهن برای شکار کردن طعمه برای مرجان هایی که تراکم شکار اندکی دارند بسیار مضر است. چرا که کرم های پهن در مقایسه با میزبانشان کارآمدتر هستند. این مورد در حیات وحش، جایی که غلظت زئوپلانکتون به طور کلی در محیط کم باشد به خوبی عمل می کند.
تاثیر کرم های پهن بر تغذیه ی مرجانی:
بر اساس اکتشافات اولیه، در صدد این هستیم که از میزان عملکرد و اثرگذاری کرم های پهن، بر سطح تغذیه ی میزبان مرجانیشان مطلع شویم. بدین منظور، از پولیپ های منفرد مرجان سنگی Galaxea fascicularis استفاده می کنیم. پولیپ های منفرد از سطح کلونی مادر با استفاده از انبر برداشته شد و روی صفات pvc با رزین اپوکسی نصب شدند. برای انجام آزمایشات بر روی کرم های انگلی Acoelomoroph و یا کرم زدایی توسط لوامیزول هیدروکلراید از پولیپ های منفرد (n=9) استفاده می کنیم.
لوامیزول ماده ای شیمیایی است که به طور معمول در صنعت آکواریوم داری استفاده می گردد و در حالی که در غلظت 25mg L-1 مرجان ها را تحت تاثیر قرار نمی دهد، باعث ایجاد اسپاسم در کرم های پهن می شود. همان طور که کرم های پهن Acoelomorph تخم ریزی می کنند و ممکن است که تخم هایشان نسبت به عوامل شیمیایی غیر حساس باشد، مرجان های فاقد کرم پس از یک هفته به طور مجدد در معرض لوامیزول قرار می گیرند. پس از آخرین دوره ی درمانی با لوامیزول، به مرجان ها این اجازه را می دهیم که برای دوهفته ترمیم و بازیابی گردند.
با کمک پروفسور ulf jondelius از Naturhistoriska riksmuseet (استکهلم سوئد)، ما کرم های پهنی را که توسط مرجان های ما میزبانی می شدند توسط تجزیه و تحلیل DNA شناسایی کردیم. این مسئله حاکی از این است که کرم هایی که متعلق به جنس waminoa( ازخانواده ی covolutidae ) هستند، دربسیاری از گونه های مرجانی نیز یافت می شوند. بافت بدنی کرم پهن دربردارنده ی مقادیر بالایی ازجلبک همزی symbiodinium و یا Amphidinium می باشد.
ریزنگاره ی یک کرم پهن انگلی Acoelomorph (waminoa sp.) جدا شده از Galaxea fascicularis .به فراوانی dinoflagelles همزیست موجود در بافت بدنی کرم های پهن توجه کنید. مقیاس نوار= ۱۰۰متر
پس از مرحله ی بازیابی و ترمیم، به مدت ۳۰ دقیقه، هر پولیپ را درون سلول روان و به همراه Artemi anauplii تازه از تخم سر در آورده می گذاریم و در این زمان، فعالیت های تغذیه ای آن ها را ثبت میکنیم. به منظور تعیین تاثیرات منفی کرم های پهن درست در زمانیکه به شکار کمتری دسترسی داریم، ما با ۳ تراکم از شکارهای مختلفی که در هر پولیپ وجود دارد (۲۵۰-۵۰۰ و۱۰۰۰ ارتمیا l -1) به پرورش تخم می پردازیم. ما از این غلظت ها استفاده می کنیم چون دارای شرایط آبزی پروری متفاوتی هستند و می خواهیم اطمینان یابیم که در دوره ی کوتاه مدت پرورش تخم تغذیه ی کافی فراهم گردد. زمانی که هرپولیپ مرجانی در معرض ۳ تراکم قرار میگیرد، ما به طور تصادفی هریک از روش های درمانی را برای هر پولیپ استفاده می کنیم تا تاثیرات زمانی را به حداقل برسانیم. (مثلاً مرجان ها می توانند از اولین آزمایش بهره ببرند ودر آزمایشات دومی وسومی بیشتر تغذیه کنند.(در بین آزمایشات، هرپولیپ مرجانی تنها یک هفته مهلت استراحت و بازیابی دارد. در طول تحلیل ویدیو، با متغیرهای گوناگونی می توان شکارکردن، رهایی یا آزادی ونگهداری از طعمه توسط پولیپ های مرجانی (شکار کمتر از رهایی صورت می گیرد) را دسته بندی کرد. در این زمان، شکار و رهایی طعمه توسط کرم های پهن، صید دزدیده شده از مرجان، مجموع کل کرم های پهن، مدت زمان تراکمی که بر روی دیسک دهانی مرجان می گذرانند، بررسی می گردند.
در حین اجرای تمامی روش های درمانی، پولیپ های مرجانی G. fascicularis فعال و به خوبی گسترش یافته هستند. تمامی پولیپ ها شکار زئوپلانکتونی خود را از طریق به دام انداختن مخاط، به دام می اندازند، رها می کنند و از ان نگهداری می کنند.
Mesenterial filament ها و یا بخش های باز موجود در اکتودرم دیسک دهانی، nauplii راهضم و یا می بلعند.این filament ها موجوداتی اند که از دهان آن ها خارج می شوند. میزان جذب در غلظت ۲۵۰ و۵۰۰ ناپلی بسیار شبیه به مرجان های فاقد کرم و یا مرجان های میزبان کرم می باشد. در مقابل، پولیپ های بدون کرم در بالاترین تراکم ۱۰۰۰ ناپلی شکار بیشتری انجام می دهند. الگوی مشابه برای رهاسازی و نگهداری از طعمه در جایی رخ می دهد که پولیپ های فاقد کرم در مقایسه با پولیپ های میزبان کرم، طعمه بیشتری را رها می کنند و در تراکم ۱۰۰۰ ناپلی از آن نگهداری می کنند.
تجزیه و تحلیل های آماری داده ها نشان داده اند که هرچه تراکم صید بالا باشد، میزان تغذیه بالاتر خواهد بود زیرا در بین دو متغیر روابط نسبتا خطی وجود دارد. این نوع عملکرد خطی تراکم صید بر روی تغذیه ی مرجان در گزارشات به فراوانی گزارش می گردد واین مورد به دلیل این مسئله است که زمانی که تراکم صید بیشتر است، مرجان ها به هم برخورد بیشتری خواهند داشت در نتیجه صید بیشتری را انجام خواهند داد. (بالاتر از یک سطح مشخص، و پس از اینکه اشباع صورت می گیرد). به عبارت دیگر، این رابطه ی خطی تنها مربوط به پولیپ های فاقد کرم می باشد. مرجان هایی که میزبان کرم های پهن هستند در هنگام ارزیابی تراکم شکار، سطح تغذیه ای بالایی را به نمایش نمی گذارند. علاوه براین، در اینگونه موارد تنها به شناسایی تاثیرات مضر کرم های پهن بر سطح تغذیه ی مرجان ها می پردازیم. زمانی که تراکم ناپلی ها حدود ۲۵۰ و یا ۵۰۰ ناپلی L-1 است، دگرگونی های منفی نمایان می شوند اما این دگرگونی ها زیاد به نظر نمی رسند.
شکار طعمه وطعمه دزدی توسط کرم های پهن انگلی
نه تنها مرجان ها به شکار طعمه می پردازند، بلکه کرم های پهن نیز با بالا کشیدن خود از سطح مرجان و در کپسول قرار دادن صیدشان به شکار طعمه می پردازند. بی حالی متعاقب طعمه نیز اتفاق می افتد و به دنبال آن در سیستم گوارشی کرم ها، عملیات هضم و بلع اتفاق می افتد. (شبکه ای از سلول های به هم پیوسته که عملکردی شبیه به روده ی اغازین دارند). برخی از کرم های پهن در حالی که صید قبلی را در دست دارند، صیدهای دیگری نیز شکار می کنند به طوری که هر کرم حداکثر توانایی نگهداری از دو صید را دارد. گرچه باید بدانید که بروز این نوع رفتار بسیار نادر است . تا به حال کرمی را مشاهده نکرده ایم که صید خود را رها کرده باشد. به طور قابل توجه، کرم های پهن شکار را از میزبان خویش می دزدند. با حذف naupalii شکارشده توسط مرجان از سطح پولیپ این رویداد دقیقا چندین دقیقه پس از اینکه مرجان naupalii را شکار کردند رخ می دهد. به بیان دیگر، میزان دزدی به ترتیب برابر با ۵۰+-۱/۲ ؛۳/۵ +-۳/۳ ؛۲/۲۲ +-۸/۲ درصد شکارهایی بود که پیش از این توسط مرجان ها شکار می شد. هیچ گونه، پس زنی از سمت nauplii و یا مواد الی حاصل از کرم های پهن به سمت میزبان مرجانیشان مشاهده نگردیده است. ما همچنین، تاثیر تراکم شکاررا بر شکار طعمه توسط کرم های پهن و یا طعمه دزدی از مرجان میزبان نیافته ایم.
دوباره، دگرگونی اندکی نمایان می شود اما میزان آن زیاد نیست.
مرور کلی کرم های پهن انگلی که یک Artemia nauplius منفرد را شکار کرده اند. بالا سمت چپ، کرم های پهن waminoa sp. هستند که میزبان G. fascicularis قرار گرفته اند. بالا سمت راست: نشان دهنده ی کرم پهنی است که حاشیه ی جلوی بدن خود را از سطح پولیپ بلند کرده است. پایین سمت چپ: نشان دهنده ی کرمی است که بر روی شکارش پیچ و تاب خورده است. پایین سمت راست: نشان دهنده ی کرمی است که شکار خود را درون سطح مرجانی فشار داده است .مقیاس نوار 1mm می باشد.
چگونه کرم های پهن تغذیه ی مرجانی را مختل می کنند؟
براساس یافته های ما، واضح است که کرم های پهن Acoelomorph قدرت مرجان های میزبان در تغذیه از زئوپلانکتون ها را مختل می کنند. به عبارت دیگر، به نظر می رسد که کرم های پهن میزان تغذیه مرجان ها را در زمانی که حجم شکار بسیار بالاست، کاهش می دهند. این رویداد چگونه صورت می گیرد؟ کرم های پهن به دلیل مکانیسم های بی شماری از قبیل رقابت با مرجان میزبان برای صید زئوپلانکتون (شکاری که نزدیک به پولیپ های مرجانی هستند و به جای شکار شدن توسط مرجان ها، توسط کرم های پهن انگلی شکار می گردند.)، انسداد فیزیکی دیسک های دهانی میزبان، حذف مخاط از سطح دیسک دهانی و طعمه دزدی، ممکن است منجر به کاهش تغذیه ی مرجان میزبان شوند. زمانی که تراکم شکار متفاوت است، این ۴ مکانیسم ممکن است که در ایجاد اختلال در تغذیه ی میزبان مرجانی نقش داشته باشند.
زمانی که میزان تغذیه ی کرم پهن در مقایسه با مرجان میزبان فاقد کرم، تثبیت گردید (۲/۳+-۴ در برابر ۹/۱۶+-۳/۱۰ nuaplii-1 در ۳۰ دقیقه ودر تراکم ۱۰۰۰ شود )، رقابت منجر به کاهش کلی شکار صید مرجانی توسط کرم پهن در۲/۱۴+- ۳/۱۰ با پولیپ nauplii-1 در ۳۰ دقیقه و در تراکم ۱۰۰۰ نمی شود. از اینرو، انسداد فیزیکی دیسک دهانی، پاک کردن مخاط از دیسک و طعمه دزدی جزء مکانیسم های بالقوه ای هستند که از طریق آن ها، کرم های پهن توانایی مرجان ها برای تغذیه از زئوپلانکتون ها را مختل می کنند. انسداد فیزیکی دیسک های دهانی توسط کرم های پهن منجر به کاهش اثربخشی تغذیه می شود، زیرا تمامی شاخک های حساس قادر به واکنش نشان دادن نسبت به شکارهای دریافتی جدید نیستند. با این حال، ما دریافته ایم که وجود کرم های پهن و زمان گذراندن بر روی دیسک دهانی در بین تراکم های شکار تفاوتی ایجاد نمی کند و این مسئله به طور رضایت بخش، به شرح فقدان کرم های پهن در ناپلی با تراکم ۲۵۰ و۵۰۰ می پردازد. تغذیه کردن کرم های پهن از مخاط مرجانی همان طور که برایwaminoa sp. نیز شرح داده شده به دلیل کاهش خاصیت چسبندگی پولیپ منجر به اختلال در شکار طعمه می شود. در واقع، در تراکم محدود ناپلی ۱۰۰۰، شکار بدون چسبیدن به شاخک های حساس، با پولیپ های مرجانی
که میزبان کرم های پهن هستند، فعل و انفعال خواهد داشت. عمل چسبنده نبودن در میان پولیپ هایی که کرم های پهن انگلی آن ها برداشته شده است، مشاهده نمی گردد. این مسئله نشان دهنده ی این است که مشاهده ی اختلال در شکار و حفاظت از صید در ناپلی باتراکم ۱۰۰۰ مربوط به تغذیه کردن از مخاط توسط کرم های پهنی است که گنجایش پولیپ ها را محدود می کنند تا ناپلی بیشتری را در تراکم صید بالاتر از شکار و حفاظت کند. درنهایت، دزدیدن شکار توسط کرم های پهن به وضوح موجب کاهش تغذیه مرجان ها می شود. این رفتار معروف به طعمه دزدی (واژه ای یونانی که در ان klepto به معنای دزدیدن می باشد.) است که حالتی از زندگی انگلی است که انگل منابع را از سایر گونه ها می دزدد. این رفتار برای انگل سودمند است، زیرا به ذخیره ی زمان و انرژی بر روی فرآیند جمع اوری ذخایر منجر می شود و بدیهی است که برای میزبان زیان دارد. نمونه ی رایج طعمه دزدی دریایی مربوط به مرغ های دریایی است که به طور منظم صید را از پرندگان غواص می دزدند.
Waminoa sp. در بین شاخک های حساس کلونی Galaxea fasccularis در کمین شکار می ماند تا طعمه ای را که مرجان میزبان پیش از این شکار کرده است را بدزدد. فلاش دوربین عکاسی تمامی این کرم های مبهم و مخفی را به تصویر می کشاند که دارای بافت هایی با لکه های قهوه ای رنگ بر روی بدنشان هستند و این خصوصیت ناشی از همزیستی با جلبک ها می باشد.
مفاهیم وابسته به مرجان ها:
همگام با کاهش قدرت شکار طعمه، مرجان هایی که میزبان کرم های پهن هستند درصد چشمگیری از شکارهای خود را به دلیل وجود کرم های پهن انگلی از دست می دهند.(۳/۵+-۳/۳ تا ۵۰+-۱/۲ ٪) دراین بخش، از دست دادن شکار به معنای از دست دادن موادغذایی مرجان ها می باشد واین ضرر منجر به کمبود مواد مغذی از قبیل امینواسید و اسیدهای چربی است که از شکار زئوپلانکتون ها جذب می شود و برای رشد مرجان ها بسیار ضروری هستند. بنابراین، مرجان هایی که میزبان بسیاری از کرم های پهن هستند، شاهد کندی رشد چه در آکواریوم و چه در حیات وحش خواهند بود. در موقعیت دومی، کرم های پهن ممکن است مضر باشد، زیرا میزان تغذیه مرجان ها با کم بودن میزان شکار محدود شده است. بر روی ریف ها، مرجان ها ممکن است که بیش از ۱۰۰٪ شکار روزانه خود را از دست بدهند. با توجه به اینکه کرم های پهن وابسته به مرجان در دریای سرخ و اقیانوس هند یافت می شود، کرم های پهن انگلی با ایجاد اختلال در فرایند تغذیه و فتوسنتزی از رشد مرجان ها جلوگیری می کنند.
در این هنگام، باید به این نتیجه برسیم که waminoa sp. وابسته به مرجان در آزمایشگاه نوعی انگل اپیزوئیک محسوب می شود. مطالعات آتی حاکی از این هستند که برخی از جانوران waminoa sp. در سازش با رشد و سلامتی مرجان ها هستند به خصوص زمانی که تراکم آن ها بالاست. مسئله ی مشابه ممکن است درمیان اعضای genus corolutrilabaاتفاق بیفتد که در میان مرجان ها نیز یافت می گردد. شواهد اخیر حاکی از این است که waminoasp منجر به ازبین رفتن بافت در مرجان های سنگی می شود که بنابر نظر صاحب نظران ناشی از کاهش تنفس مرجان ها، تغذیه و رسوب مواد می باشد.
مفاهیم وابسته به اکواریست ها:
ازنظر اکواریست ها، کاهش کرم های پهن در اسارت بسیار مناسب است و در نهایت از تاثیرات دراز مدت و مضر جلوگیری می کند. به منظور کاهش تاثیرات منفی کرم های پهن Acoelorph بر روی رشد و تغذیه ی مرجان ها، شکارچیان طبیعی کرم های پهن را تحت کنترل خود قرار می دهند. شواهد حاکی از این است که wrasse ها (برای مثال:e.g. Halichoerus spp.)، بچه اژدها ماهی ها (برای مثال:e.g.synchiropussplendidus) و (لیسه های دریایی chelidonura varians) کرم های پهن را شکار می کنند. روش های درمانی شیمیایی مرجان ها از قبیل لوامیزول به خوبی اثر میکند اما استفاده از این ماده پر زحمت است و می تواند بر سلامتی مرجان ها تاثیرات منفی بگذارد.
قصد دارم که این مقاله را اینگونه به پایان برسانم که دید منفی که افراد بر کرم های پهن دارند کاملاً از بین برود. این حیوانات جالب بخش طبیعی اکوسیستم های صخره ای هستند و به عنوان منبع غذایی برای ماهیان شکارچی و لیسه های دریایی در نظر گرفته می شوند حتی ممکن است که کرم های پهن، مواد به هدر رفته ای را که توسط میزبان مرجانی خود جذب میکردند را پنهان کنند. اگر این رویداد درست باشد، دید ما از همزیستی بین کرم های پهن و مرجان ها باز هم تغییر خواهد کرد. زمانی که کرم های پهن مورد بررسی قرار می گیرند، نمایی جالب به اکواریوم می دهند.
کرم های پهن بخش طبیعی اکوسیستم های صخره ای هستند و اگر تعدادشان کم باشد، به مرجان ها زیانی نمی زنند.