av Oliver Moore, Marinbiologistudent, University of Plymouth
Maneter är kanske några av de missförstådda livsformerna på planeten, med deras distinkta morfologi som mer påminner om en science fiction-alien än ett verkligt djur. Trots deras unika utseende, de är några av de mest framgångsrika organismerna i världen och kan vara en av få vinnare från klimatförändringar.
Senare, de har börjat dominera våra hav under de senaste 50 åren, samlas i kolossala antal och resulterar i betydande skador på marina öppna vattenbruksverksamheter runt om i världen.
Även om detta ursprungligen allmänt ansågs vara ett stort problem, det har funnits ett ökat intresse i det vetenskapliga samfundet för hur vi kan använda dessa blommor till vår fördel, särskilt i användningen av vattenbruksfoder.
Tre olika klasser av gelatinöst djurplankton
Ordet "maneter" omfattar faktiskt ett varierat utbud av organismer eftersom det hänvisar till tre olika klasser av gelatinös djurplankton inom filumen "Cnidaria". Dessa inkluderar Cubozoa (Boxmaneter), Hydrozoa och Scyphazoa (Äkta maneter). Dock, "maneter" syftar vanligtvis på en medlem av scyphozoa, med nyckelarter som Rhizostoma pulmo (tunnmanet) och Aurelia aurita (månmanet).
Scyphozoan maneter kännetecknas av sin distinkta morfologi, har en klockformad huva som omsluter en inre struktur (där tentakler är upphängda) samt närvaron av nematocyster (kapslar som innehåller lindade filament fästa på hullingar). Vid sidan av deras anatomi, scyphozoans är kända för sin unika livscykel i flera steg.
Den höga fruktsamheten hos maneter i dess livshistoria möjliggör en mycket snabb utveckling av ett otroligt stort antal individer, vilket resulterar i en manetblomning. Dessa blomningar förekommer naturligt i den marina miljön, med tidigaste rapporter som går tillbaka 4, 000 år till antik kretensisk keramik.
Ändå, det har spekulerats i stor omfattning av forskarsamhället att antropogen aktivitet har resulterat i en ökad frekvens av blomningarna med dem varje år i motsats till varje decennium (Lamb, 2017).
Även om det finns en mängd faktorer som kan vara ansvariga för dessa ökade blomningar, Lucas Brotz vid University of British Columbia tror att överfiske kan vara den främsta orsaken till att de händer, "Människor tar bort i storleksordningen 100 miljoner ton vilda djur från haven varje år.
Detta motsvarar ett helt häpnadsväckande antal organismer, många av dem är rovdjur eller konkurrenter till maneter. Det är mycket troligt att maneter drar nytta av detta fiske och överfiske i många regioner.
Andra teorier inkluderar eutrofiering, havsförsurning och klimatförändringar, till stor del som ett resultat av maneternas naturliga motståndskraft.
Manetblomningar är skadliga för vattenbruket
Oavsett orsaken till att dessa blomningar inträffar, det är uppenbart att de är skadliga för vattenbruket. Det finns många rapporter om maneter som decimerar vattenbruket i Open Pen Sea Cage, ett färskt exempel på detta inkluderar blomningar av Muggiaea atlantica och Pelagia noctiluca som förstörde 80 procent av odlad laxbestånd utanför Irlands västkust 2017, orsakar skador för miljontals pund.
Det finns ett antal mekanismer där gelatinöst djurplankton kan orsaka betydande skador som denna på vattenbruket. För det första, de kan omge näten och förhindra att syre strömmar in i boxarna, i huvudsak orsakar en lokaliserad hypoxisk zon; ger upphov till "kvävning" av individer instängda.
Nät kan förstöra maneter, vilket resulterar i att lösa nematocyster eller till och med små individer andas in av fisken. Denna nematocystutsöndring kan sticka deras gälar och leda till förlust av epitelceller, fokala blödningar och uppkomst av nekros. Maneter kan också fungera som en vektor för bakterien Tenacibaculum maritimum som har potential att förvärra gälskada (via gälnötning) och ytterligare skador på fiskbestånd.
Även en liten exponeringstid på två timmar är skadlig för individers hälsa, med skadorna som avsevärt förvärras med en längre exponering (Bosch Belmar &M'Rabet. 2016). Även om det från början verkar som att dessa blomningar är överväldigande negativa för vattenbruksindustrin, det kan finnas möjlighet att utnyttja dessa blomningar till vår fördel.
Maneter som används i en kommersiell miljö är ingen ny uppenbarelse, med en mängd industrier som redan drar nytta av dem och deras produkter. Exempel på detta inkluderar kosmetikasektorn, som har extraherat kollagen från maneter för användning i anti-aging produkter.
Det finns också en betydande marknad för direkt konsumtion av maneter eftersom de anses vara en delikatess i flera sydostasiatiska länder, vilket resulterade i över 321, 000 ton maneter fångade för mat 2001 (Omori, Makoto; Nakano, Eiji 2001). Dessa bevis tyder på att idén om att fiska maneter redan är ett etablerat koncept och kanske kan skalas upp för användning i odlat fiske. Antropogent orsakade manetblomningar skulle därför kunna utnyttjas av fiske, använda tekniker som redan etablerats för att fånga vilda maneter och sedan säljs till vattenbrukssektorn.
Maneter som en potentiell marin ingrediens
Tidigare perspektiv på implementeringen av maneter i vattenbruket har involverat dess omvandling till en marin ingrediens som en potentiell proteinkälla för odlad fisk. Dock, kroppssammansättningen hos maneter kan innebära att detta inte är ekonomiskt genomförbart och istället kan vara lämpligare som funktionell fodertillsats.
Maneter är 95 procent vatten och 3-4 procent protein (våtvikt) med en mycket låg total torr biomassa, och denna process för omvandling till torr biomassa för fiskfoder är också oöverkomligt tidskrävande.
Detta görs genom att blötlägga maneten i ren etanol eller alun i 20-40 dagar, tar en avsevärt lång tid att producera (särskilt i jämförelse med andra fiskeproteinkällor). På grund av detta, det skulle vara orealistiskt att anta att användningen av manetfiskfoderprodukter skulle vara ett gångbart primärt proteinalternativ för användning inom vattenbruk.
Det är också värt att notera att maneter är en viktig beståndsdel i den vilda dieten av flera arter med hög FIFO som vi för närvarande odlar, som blåfenad tonfisk. Det kan vara ett alternativ att direkt lägga till maneterna i deras dieter som vi skulle se i det vilda, men nackdelen med detta är att det är omöjligt att kontrollera alla aspekter av näring och kan oavsiktligt orsaka brister i dieter.
Trots att de är opraktiska som primärt fiskfoder, maneter kan vara oerhört fördelaktiga i produktionen av funktionella fodertillsatser eftersom de innehåller flera föreningar som kan främja den allmänna fiskens hälsa, leder till högre kvalitet på producerad fisk. Maneter är osmo-konformatorer i sin miljö som har stora mängder salt för att vara isotoniska med det omgivande havsvattnet.
Detta resulterar i en betydande mängd natrium i den totala sammansättningen av maneter som kan ha den mycket specifika användningen av att konditionera anadrom (flytta från sötvatten till havsvatten), arter som atlantlax till förändringar i salthalt. Detta kan därför hjälpa till att simulera processer som skulle inträffa i deras naturliga livshistoria och minska den totala stressen hos individer.
Denna manetfodertillsats kan tillsättas relativt tidigt i smoltens livsstadier för att stimulera de gäl- och tarmepitelbundna Na+K+/ATPas-enzymer och andra biokemiska vägar som förekommer naturligt i den fysiologiska regleringen av vatten- och saltbalansen. Detta tjänar till att uppmuntra homeostas och minska osmotisk chock när laxsmolt överförs till havsvatten med full salthalt för att växa ut.
Överflödet av antioxidanter i maneter
En stor fördel med maneter i funktionella fodertillsatser är deras höga överflöd av antioxidanter. Proteiner isolerade från manetarten Rhopilema esculentum har visat sig ha betydande antioxidantförmågor, båda uppvisar stark superoxidanjon och hydroxylradikalerfångande förmåga (Hua-hua et al. 2006). Detta kan vara oerhört fördelaktigt som ett komplement till fiskfoder eftersom dessa antioxidanter specifikt kan hjälpa till att förhindra oxidativ förlust av mottagliga nyckelvitaminer som E och A.
Båda dessa lipidlösliga vitaminer spelar betydande roller för den övergripande hälsan och kvaliteten hos all odlad fisk och räkor. Därför, det är otroligt viktigt att använda sätt att maximera sin avkastning med manetprodukter, vilket ger en potentiell lösning för många frågor inom hanteringen av vattenlevande djurs hälsa.
Även om användningen av maneter i kosttillskott för fisk kan låta perfekt, det finns fortfarande stora hinder att övervinna för att uppnå detta, särskilt när det gäller deras tillfångatagande. Som Mark Gibbons et al demonstrerade i deras landmärke 2016, Det finns fortfarande stora okända saker inom maneternas ekologi. Det skulle vara otroligt svårt att hållbart fånga maneter utan att veta deras totala populationsstorlek, vilket är svårt att beräkna med tanke på deras enorma säsongsvariation.
Det storskaliga avlägsnandet av maneter från ett ekosystem kan få oavsiktliga konsekvenser för den marina miljön, men det är fortfarande oklart i vilken utsträckning detta kan påverka på grund av bristen på litteratur om ämnet. Det har redan bevisats att maneter har en betydande roll i ekosystemdynamiken och fungerar som en nyckelstensart genom att minska dominansen av djurplanktonarter (via predation) och därmed jämna ut populationer och därefter främja mångfald.
En frånvaro av maneter i dessa ekosystem kan avsevärt förändra dynamiken och få skadliga effekter för den lokala regionen, långt tyngre än de positiva effekterna av deras användning som fiskfodertillskott. Dessa negativa aspekter skulle kunna mildras genom en hållbar förvaltning av fisket, men det skulle vara en betydande utmaning att upprätthålla kvoter globalt.
Utveckla ett försiktigt och hållbart förhållningssätt
Sammanfattningsvis, nyckeln till att utnyttja manetblomningar till vår fördel på ett effektivt sätt skulle vara att skapa ett försiktigt och hållbart tillvägagångssätt. Det är svårt att förneka de enorma potentiella fördelarna som maneter kan ha för vattenbruket, men det är viktigt att notera att detta fortfarande är ett relativt understuderat vetenskapsområde och att slumpmässiga handlingssätt kan orsaka massiv oavsiktlig skada på den marina miljön.
Det är uppenbart att betydande forskning fortfarande krävs för att till fullo förstå de sekundära effekterna av att fånga manetblomningar, innan vi kan börja utnyttja dem i en skala som krävs för att försörja en växande vattenbruksindustri.
