Microbiologie in hapklare porties
Maken gestekelde kreeften een kans tegen roofdieren?
Oh, de dualiteit van parasieten. Terwijl sommige zeker nuttig kunnen zijn, kunnen anderen de verkeerde gastheer binnendringen en een breed scala aan problemen veroorzaken. Van ogenschijnlijk kleine veranderingen in de metabolieten van de parasitaire gastheer tot grote veranderingen zoals het uiterlijk van de gastheer, parasieten kunnen hun gastheersoort op talloze manieren beïnvloeden.
De parasiet en de gastheer
Fourzán en haar team probeerden een van deze gastheer-parasietrelaties te karakteriseren door infecties van de Caraïbische stekelkreeft Panulirus argus door de parasiet Cymatocarpus solearis te onderzoeken. C. solearis is een soort platworm die de stekelkreeft gebruikt als een van zijn twee tussengastheren in zijn levenscyclus. De secundaire gastheer wordt geïnfecteerd wanneer de cercariae, het vrijzwemmende larvenstadium van de parasiet, het lichaam van de kreeft binnendringen en naar het weefsel migreren waar ze encysten.
Voor commercieel waardevolle kreeften, zoals de doornkreeft, heeft de visserij eronder te lijden als deze parasieten de gevoeligheid van de kreeft voor predatie zouden verhogen. Als kreeften die geïnfecteerd zijn met deze parasieten gevoeliger zijn voor predatie, dan zullen deze visserijen financiële tegenslagen krijgen omdat het aantal beschikbare kreeften zou kunnen afnemen door de toegenomen predatie. Om te bepalen of deze visserijcoöperaties zich zorgen moeten maken, gingen de onderzoekers in dit onderzoek na welke invloed deze parasieten hadden op het vermogen van de doornige kreeft om predatie te vermijden door te kijken naar verschillende biochemische processen en gedragsveranderingen.
Waar?
Infectie van de stekelkreeft door C. solearis werd voor het eerst ontdekt in Bahía de la Ascensión, een grote baai aan de Mexicaanse Caribische kust waar een succesvolle visserij op stekelkreeften plaatsvindt. De cysten van C. solearis zijn witachtig en bolvormig met een diameter van ~1 mm en zijn met het blote oog zichtbaar in de buikspieren van de kreeft.
Snelle veldonderzoeken, gebaseerd op deze visuele beoordeling, schatten de prevalentie van de infectie op ongeveer 14% in 2016. Bij dissectie van de kreeft bleken de cysten echter ook aanwezig te zijn in de spieren van de cephalothorax en coxaethan, wat aangeeft dat visuele beoordeling de werkelijke prevalentie van infectie kan onderschatten.
De experimenten
Om deze experimenten op te zetten, kochten de onderzoekers levende kreeften van legale grootte van visserscoöperaties uit Bahía de la Ascensión en Bahía Espíritu Santo, die beide aan de Caraïbische kust van Mexico liggen. De kreeften werden verdeeld in 4 groepen op basis van het aantal cysten (metacercariae) van C. solearis dat werd geïdentificeerd door visuele inspectie in het spierweefsel van de buik. De groepen werden als volgt verdeeld: Niet geïnfecteerd (0 metacercariae), Licht geïnfecteerd (1-10 metacercariae), Matig geïnfecteerd (11-30 metacercariae) en Zwaar geïnfecteerd (>30 metacercariae).
De zwemontsnapping
Een belangrijk experiment dat de onderzoekers uitvoerden was het bekijken van de zwemprestaties van kreeften, wat ook hun ontsnappingsreactie aangeeft. Om deze experimenten uit te voeren, gebruikten de wetenschappers een betonnen kanaal met een tussenschot om de kreeften in de startzone te houden. Nadat de kreeft in het kanaal was gebracht, plaatste een persoon snel zijn handen in het kanaal om een aanval van een roofdier te simuleren terwijl het tussenschot werd opgetild zodat de kreeft achteruit kon zwemmen. Onderzoekers maten 6 variabelen waaronder: (1) tijd (s) om te ontsnappen, (2) duur van een zwempartij (s), (3) afstand (m) afgelegd in een zwempartij, (4) algehele zwemsnelheid, (5) versnelling en (6) uitgeoefende kracht. Verrassend genoeg hadden de aanwezigheid en de intensiteit van de parasiet geen significante effecten op deze responsvariabelen.
Niet-significante resultaten
Andere experimenten keken naar de groeisnelheid van kreeften, concentraties van albumine, cholesterol en totaal eiwit in plasma van individuele kreeften en de concentratie van dopamine (DA) in het plasma, die allemaal geen significante verschillen tussen de groepen vertoonden.
Glucose en serotonine
De niveaus van één metaboliet en één neurotransmitter vertoonden echter wel significante verschillen. De glucoseconcentratie in de zwaar geïnfecteerde kreeften was significant lager in vergelijking met de kreeften met een lichte of matige infectie. Daarnaast bevatte de hemolymfe (vloeistof bij ongewervelde dieren gelijk aan bloed bij gewervelde dieren) een hogere concentratie serotonine (5-HT, een neurotransmitter die talloze lichaamsfuncties/processen reguleert) bij de zwaar en matig geïnfecteerde kreeften in vergelijking met de licht en niet geïnfecteerde kreeften.
Heeft de parasiet nu wel of geen effect op de kreeft?
Onderzoeken hebben aangetoond dat 5-HT verschillende effecten kan hebben op het glucosemetabolisme, zij het soort afhankelijk. 5-HT kan ervoor zorgen dat deze zwaar geïnfecteerde kreeften agressiever worden en aanvallen afslaan die hun vermogens te boven gaan. Ondanks het feit dat er geen verschillen zijn in de ontsnapping responstest, kan de lagere hoeveelheid glucose in de hemolymfe bij zwaar geïnfecteerde kreeften in combinatie met een lagere glucose ervoor zorgen dat kreeften die standhouden en vechten minder mogelijkheden/beschikbare energie hebben om roofdieren af te weren. Dit is echter allemaal speculatief en in de toekomst moeten er aanvullende onderzoeken worden uitgevoerd naar het verdedigings- en antipredator gedrag van niet-geïnfecteerde en geïnfecteerde kreeften.
Featured image: Spiny lobster climbing over rocks. Credit: 4726344 © Steve Kim | Dreamstime.com
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 