Naukowcom trudno jest określić ilościowo liczbę i rozmieszczenie ogórków morskich. Dzieje się tak częściowo dlatego, że nie znają ich rozmiarów ani tego, jakie odchody produkują. Główna autorka badania, Jane Williamson z Grupy Ekologii Morskiej na Uniwersytecie Macquarie, mówi, że obecne zrozumienie wielkości populacji ogórków morskich jest tylko „przypuszczalne”.
Woda tarliskowa
Ogórki morskie to bezkręgowce osiadłe, które żyją w płytkich siedliskach wodnych – ta informacja została podana przez redaktora serwisu https://20latzfarmaceutami.pl. Dzięki temu są łatwe do znalezienia i zebrania. Dojrzewają dopiero w wieku dwóch lat i odbywają tarło w sposób rozproszony. Oznacza to, że do odbycia tarła potrzebują gęstej populacji.
Badania wykazują, że ogórki odbywają tarło w parach. Jest to prawdopodobnie forma promiskuityzmu, choć przyczyny tego stanu rzeczy są jeszcze niejasne. Poza tym nie wiadomo, czy ogórki przyciągają samce poza okresem przed tarłem. Ważne jest zrozumienie, dlaczego ogórki rozmnażają się w agregacjach, gdyż może to być korzystne dla gatunku.
Próbując lepiej zrozumieć rolę wody tarliskowej w ekologii ogórków morskich, badacze przeprowadzili dwa zestawy eksperymentów. Jeden zestaw eksperymentów testował wpływ zdominowanej przez samców wody tarłowej na osobniki spokrewnione, a drugi na osobniki heteroseksualne. Wszystkie eksperymenty odbywały się podczas pełni lub nowiu księżyca i wykorzystywano tylko dojrzałe reprodukcyjnie ogórki morskie.
Ogórki morskie są detrytwistami. Żywią się szczątkami organicznymi i planktonem. Żyją w osłonie raf. Składają ikrę poprzez proces polegający na wyrzucaniu plemników do wody. W każdym pokoleniu wytwarzają tysiące gamet. Należy pamiętać, że stworzenia te mają wysoką śmiertelność po osiedleniu się.
W jednym z badań naukowcy wykorzystali próbki wody tarłowej samców i samic w Archipelagu San Juan. Ich wyniki pokazały, że obie płcie uwalniają gamety z wody. Samce miały wyższy szczyt na początku procesu niż samice. Samice miały mniejszy szczyt po tarle.
Synchronia gametogeniczna
Aspekty rozrodcze ogórków morskich były badane przy użyciu metod mikroskopowych i histologicznych. Badania miały na celu ujawnienie fizjologicznych i biochemicznych warunków, które promują synchronię gametogeniczną u ogórków. Wyniki wykazały, że gatunek ten wykazuje podobne okresy dojrzewania i tarła u obu płci.
Śluz wydzielany przez ogórki morskie odgrywa ważną rolę w utrzymaniu synchronizacji gametogennej między osobnikami. Śluz ten pomaga dojrzałym ogórkom morskim zainicjować gametogenezę u swoich osobników w fazie odbudowy gametogenicznej. Wydzieliny tego śluzu są stabilne w wodzie morskiej i są przenoszone przez prądy na duże odległości.
W dwóch odrębnych eksperymentach określono wpływ wody tarliskowej na zachowania tarłowe ogórków morskich. Samce i samice odbywały tarło tylko wtedy, gdy otrzymywały tę samą wodę tarliskową, a to samo traktowanie stymulowało obie płcie do uwalniania gamet. We wszystkich akwariach zastosowano tę samą źródłową wodę morską i te same właściwości fizykochemiczne. Ponadto eksperymenty przeprowadzono podczas pełni i nowiu księżyca, a do badań użyto tylko dojrzałych reprodukcyjnie ogórków morskich.
Ponadto, badanie to sugeruje, że światło księżyca odgrywa ważną rolę w kontrolowaniu zachowań tarłowych u ogórków morskich. Stwierdzono, że tarło było bardziej prawdopodobne podczas pełni księżyca, co korelowało z indeksem gonad. Stwierdzono również, że najwyższy indeks gonad występował podczas pierwszej kwadry księżyca, podczas gdy najniższy indeks gonad występował podczas ostatniej kwadry księżyca. Badanie to jest pierwszym w swoim rodzaju, które zgłosiło ten związek. Badanie to zwiększa nasze zrozumienie tego cennego pod względem handlowym ogórka morskiego. Mamy teraz bardziej szczegółowe informacje na temat jego cech morfologicznych, sezonowości reprodukcyjnej i zachowania podczas tarła.
Wyniki te wskazują również na ważną rolę temperatury w cyklu rozrodczym. Temperatura może wpływać na synchronizację gametogeniczną u ogórków. Badacze zaobserwowali, że temperatura ma silną korelację z indeksem gonad. Niemniej jednak, konieczne będą dalsze eksperymenty, aby dowiedzieć się, czy temperatura wpływa na reprodukcję u ogórków.
Agregacja tarła
Cucumaria frondosa, znany również jako ogórek morski, został przebadany w celu zrozumienia, jak agregują się i składają ikrę. Organizmy w tym procesie przypominają siebie nawzajem, ponieważ pozują w określony sposób, który pozycjonuje ich ciało w słupie wody. Zachowanie to może służyć ograniczeniu rozproszenia plemników i zmaksymalizowaniu sukcesu zapłodnienia. Inne gatunki zwierząt, które wykazują to zachowanie to szkarłupnie i gwiazdy kruche.
To zachowanie podczas tarła zostało powiązane z produkcją chemicznych wskazówek przez samce ogórków morskich. Związki te, znane jako feromony, biorą udział w komunikacji chemicznej między organizmami morskimi. Wskazówki te, wytwarzane przez samce ogórków morskich, mogą być ważne w wywoływaniu zachowań tarłowych u obu płci.
Aby sprawdzić, czy ogórek wpływa na tarło, naukowcy przeprowadzili dwa zestawy eksperymentów. Najpierw sprawdzili wpływ wody tarliskowej na osobniki konspecyficzne, a następnie przetestowali ją na osobnikach heterospecyficznych. W obu grupach woda tarliskowa miała takie same właściwości fizykochemiczne i źródłową wodę morską. Przeprowadzono je również w tym samym dniu roku, podczas pełni lub nowiu księżyca oraz z dojrzałymi reprodukcyjnie ogórkami morskimi.
Po drugie, testowali oni wpływ bodźca uzupełniającego na proces tarła. Po ustaleniu idealnej temperatury dla ogórków morskich, dodaliśmy do zbiornika tarliskowego bodziec uzupełniający. Jeśli ogórki morskie nie reagowały na bodziec uzupełniający, test był przerywany, a ogórki przenoszone z powrotem do oryginalnego zbiornika. W ciągu godziny lub dwóch samce i samice ogórków morskich składały spontanicznie ikrę.
Dr Arlenie Rogers, stypendystka ERI Marine Research, przedstawiła swoje wyniki na 66. dorocznej konferencji Gulf and Caribbean Fisheries Initiative w Corpus Christi w Teksasie. Jej badania polegały na wykorzystaniu programu wolontariuszy – studentów do prowadzenia badań. Wolontariusze zostali przeszkoleni, aby spełnić kryteria Amerykańskiej Akademii Nauk Podwodnych.
Śluz jako mediator synchronizacji gametogenicznej
Śluz został wyizolowany z H. asinina w trzech różnych metodach: śluz utrwalony, eluat z agregacji zwierząt i śluz szlakowy. Eluat z agregacji zwierząt zawierał główny pik m/z 6170, podczas gdy zwierzęta stacjonarne nie zawierały oczywistych pików. Śluz stacjonarny i śluz szlakowy zawierały podobne ładunki masowe.
Poziom wydzielania śluzu u młodych łososi był znacznie obniżony w okresie późnego lata i na początku stycznia, a produkcja śluzu wzrosła przed okresem tarła w czerwcu 1992 i 1993 roku. Ten wzrost ilości śluzu jest zbieżny z początkiem gametogenezy. Produkcja śluzu jest maksymalna u dojrzałych osobników, podczas gdy jest minimalna u młodych i osobników z mniej rozwiniętymi gonadami. Śluz jest początkowo stabilny w wodzie morskiej, ale może być transportowany na duże odległości przez prądy.
Śluz może wpływać na synchronizację gamet poprzez modulację dojrzewania gamet. MAP-1 i MAP-2 są białkami rozpuszczalnymi w wodzie i mają zdolność do pobudzania aktywności sensorycznej. Oba białka pełnią również rolę przekaźników informacji pomiędzy konspekcjami. W połączeniu z synchronizacją dojrzewania gamet, białka te mogą być kluczowym mediatorem synchronizacji gamet.
Wykazano, że śluz wydzielany przez ogórki morskie, Cucumaria frondosa, indukuje synchronizację gamet u osobników pokrewnych. Chociaż działanie indukujące śluzu ogórka morskiego zależy od innych warunków środowiskowych, świeży śluz od dojrzałego osobnika jest wystarczający do zainicjowania synchronizacji gametogennej u osobników pokrewnych. Ponadto, inne czynniki środowiskowe muszą być utrzymywane na stałym poziomie. Śluz inkubowany dłużej niż 3 h wykazywał zmniejszone właściwości indukujące.
Dystrybucja ogórków morskich
Dystrybucja ogórków morskich pod względem ekologicznym jest zagadnieniem trudnym. Pomimo ich obfitości i różnorodności, są one zagrożone przełowieniem, a ich populacje w południowej części Morza Czerwonego dramatycznie maleją. Dlatego staraliśmy się ustalić, czy północne Morze Czerwone może stanowić odpowiednie schronienie ekologiczne dla tych stworzeń. Badania objęły 4 miejsca na południe od Eilat, w Izraelu, pod kątem liczebności i różnorodności ogórków morskich.
Wśród czynników ekologicznych, które mogą wpływać na rozmieszczenie ogórków morskich, jest głębokość i rodzaj siedlisk skalnych występujących na danym obszarze. Wcześniej naukowcy badali liczebność ogórków morskich w osłoniętych obszarach skalnych. Ich wyniki sugerowały, że P. californicus (Stimpson, 1857) kwitł na skalistych ścianach i innych głębokich obszarach, z większą koncentracją gruzu muszlowego i małych skał.
W południowej części Morza Czerwonego występują gatunki o niskiej wartości handlowej, natomiast gatunki o wysokiej wartości zostały zdziesiątkowane przez przełowienie. Podczas gdy rozmieszczenie ogórków morskich w południowej części Morza Czerwonego jest ograniczone, rozmieszczenie w zatoce Akaba jest takie samo jak w północnej części Morza Czerwonego. Ponadto w Zatoce Akaba znajdują się dwa duże porty i wiele miejsc rekreacyjnych. Nie są jednak znane połowy ogórka morskiego w północnej części Morza Czerwonego, co może stanowić schronienie dla populacji, która uległa przełowieniu w południowej części Morza Czerwonego.
Ogórki morskie są ważnym elementem ekosystemów morskich. Odgrywają kluczową rolę w bioturbacji i redystrybucji osadów. Przyczyniają się również do obiegu składników odżywczych poprzez wydalanie nieorganicznego azotu i fosforu. To sprawia, że ogórki morskie są ważne dla ich ekosystemu, ponieważ pomagają poprawić siedlisko bentosowe. Są one również ważne dla zmniejszenia ilości osadów na dnie morza i zwiększenia zasadowości wody. Przynoszą również korzyści innym organizmom i odgrywają ważną rolę w buforowaniu zakwaszenia oceanu.
