Underbara miljömobbare

Med dramatiska röda och gräddfärgade ränder och långa, breda fans av fjäderiga taggar är röda lejonfiskar populära bland människor med saltvattensakvarier. Men om de släpps ut i naturen utanför deras hemland Asien, kan dessa skönheter bli dåliga nyheter för miljön. Det visar sig verkligen vara sant i amerikanska vatten, där de giftiga fiskarna sprider sig snabbt.

Några akvarieexemplar lossnade för lite mer än 20 år sedan. Sedan dess har marodörerna förökat sig snabbt i Atlantens vatten – och ätit nästan alla fiskarter i deras väg.

Under ett dyk tar Stephanie Green anteckningar om lejonfisken som invaderar USA vattnen. REV

Forskare hade kort hållit hopp om att dykare skulle kunna spjutfiska de revälskande inkräktarna och utplåna dem. Men den drömmen är över. En ny expedition har upptäckt att lejonfiskar har utökat sitt sortiment i USA utom räckhåll för dessa dykare. Dessutom har inkräktarna snabbt utökat sitt utbud.

Röda lejonfiskar strövar nu regelbundet omkring i USA:s kustvatten från Florida (året runt) norrut till Massachusetts (på sommaren). Några flyttade nyligen söderut in i Mexikanska golfen och Karibiska havet. Och banbrytande individer har till och med börjat kryssa i sydamerikanska vatten.

Deras effekter visar den skada som frigörandet av bara ett fåtal individer kan ha på miljön – till och med en region så stor som västra Atlanten.

Ner i djupet

Stephanie Green från Oregon State University i Corvallis är expert på lejonfisk. I somras var hon en del av ett team som utforskade djupa fläckar av Floridas kust. Fram till nu, säger hon, verkade två arter av invasiva lejonfiskar bara leva i relativt grunda vatten – djup på cirka 15 meter (50 fot) eller mindre. Några isolerade kameraobservationer från små, obemannade forskningssubjekt visade att lejonfisk kunde resa djupare, till och med till 300 meter (cirka 1 000 fot). Men biologer hade antagit att detta var en och annan fisk som vågade sig utanför sin komfortzon.

Nu har Green och hennes medarbetare konstaterat att inkräktarna frodas på stora djup.

Lad Akins tar försiktigt tag i en lejonfisk i fotbollsstorlek. Dess ryggar kan släppa ut ett mycket smärtsamt gift. Ned DeLoach Från en liten forskningssub, såg forskarna friska samhällen av stora lejonfiskar på cirka 91 meter (cirka 300 fot). “Vi bekräftade att de finns där nere – och det finns gott om,” berättade Green Science News for Kids . “Det var den första insikten för oss att detta var den nya gränsen för problemet.” Dessa fiskar levde i en del av havet som kallas skymningszonen. Här tränger en del solljus in – men inte mycket. ”Det är ett område där det fortfarande finns mycket fiskliv och massor av koraller. Men det är bortom dykdjup, förklarar Green. “Så vi gör verkligen inte mycket vetenskap i den zonen.”

Före hennes grupps djupvattenundersökning, “hade jag fruktat att vi skulle hitta lejonfisk”, säger Green. “Och det har vi definitivt bekräftat nu.” Alla var vuxna, cirka 20 till 25 centimeter (cirka 8 till 10 tum) långa. Och de levde inte bara på korallrev. Green säger: “De verkar leva på alla olika livsmiljöer nere på det djupet.”

Andra forskare rapporterar liknande upptäckter på andra håll längs den amerikanska Atlantkusten. “Lionfish har rapporterats på djupt vatten utanför North Carolina – 300 fot eller så – nästan sedan början av invasionen”, säger Paula Whitfield. Hon är forskarekolog vid National Oceanic and Atmospheric Administration i Beaufort, NC. Vattnet utanför Carolinas markerar den norra kanten av artens amerikanska utbredning året runt. Där, säger Whitfield, “har vi funnit att antalet lejonfiskar vanligtvis är högre i djupare områden” än i grundare vatten.

Detta tyder, säger hon, att arten kan ha invaderat de djupare områdena först. Senare kan de ha expanderat till de grundare platserna, där de till slut väckte uppmärksamhet.

Lionfish mobbar de infödda

En av en röd lejonfisks många taggar. En körtel i botten av varje kommer att släppa ut gift när ryggraden är nedtryckt. Det kan hända när en dykararm eller ett rovdjurs mun trycker mot den. Plötsligt kommer giftet att rusa upp i ett spår på ryggraden och in i offret. Otursdykare kommer att känna intensiv smärta, uppleva svullnad och ibland behöva en resa till sjukhuset. REV

När lejonfisken väl har etablerat sig är de mycket dåliga grannar. “De kommer att äta ungefär vad som helst som passar in i deras mun – och dessa byten kan vara mer än hälften av en lejonfisks kroppslängd”, säger Lad Akins. Akins arbetar för Reef Environmental Education Foundation i Key Largo, Florida. Gruppen ägnar sig åt att hjälpa till att skydda havet “genom att utbilda, värva och göra det möjligt för dykare och andra marina entusiaster att bli aktiva havsförvaltare och medborgarforskare.” Nyligen identifierade gruppen lejonfisk som ett stort hot mot havets liv i västra Atlanten.

“Föreställ dig hur ett lejon skulle jaga på en afrikansk savann,” säger Akins. Den stora katten börjar en jakt när den skymtar ett närliggande byte och börjar förfölja det. När den spårar bytet börjar den stänga avståndet mellan sig själv och sitt offer. När det är tillräckligt nära, gör katten en sista rusning för att få ner sin middag. “Och det är ungefär vad en lejonfisk gör,” säger Akins. Den förföljer sitt byte tills det är mindre än en fot bort. Sedan gör den en snabb rusning, öppnar munnen – “och ner går bytet.” I en klunk.

Faktum är att “lejonfiskar är bakhållsrovdjur”, konstaterar Nicholas Higgs vid Plymouth Universitys Marine Institute i England. För att studera lejonfiskarnas effekter på Bahamas, fångade han exemplar som hade gömt sig i “lägenheter” där. Dessa konstgjorda lådor sätts ut av fiskare i hopp om att fånga hummer. Genom att studera innehållet i lejonfisksmagar bestämde Higgs vad de åt. Han fann att i denna karibiska livsmiljö bestod 77 procent av lejonfiskens måltider av fisk. Räkor utgjorde det mesta av resten. Lionfish åt också några små krabbor.

Denna ungefär fotlånga lejonfisk fångades utanför Miami, Florida, i juli 2012. Dess mage rymde en räka och 65 små finfisk. Kara Wall

Genom att studera lejonfiskens maginnehåll vet forskarna nu att de invaderande arterna har ätit på minst 70 olika arter av fenfisk, säger Akins. Dessa byten inkluderar allt från dvärgfiskar till bebisar av stora rovdjur, såsom havabborrar och snapsar. Genom att äta småfisk kan lejonfiskar utplåna nästa generation av till och med enorma fiskar. Också i riskzonen: fisken som snorklare och dykare älskar att titta på, från sjöhästar och damselfish till gula och lila älvor. Speciellt oroande för miljön, lejonfiskar äter på “renare” fisk. Till exempel, noterar Akins, äter lejonfiskar arter som den spanska hogfish och bluehead läppfisk. Dessa skötselfiskar hjälper till att skydda hälsan hos viktiga rovdjur, som havabborrar och barracudor. Hur? Genom att plocka bort parasiter från dem. Lejonfiskar slukar också papegojfiskar och andra arter som betar på alger. “Och, naturligtvis, om betarna inte kan hålla det i schack, kan alger växa över och döda korallerna,” förklarar Akins. “Det kan påverka hela ekosystemet.”

Faktum är att han hävdar: “Det är den skrämmande delen av lejonfiskinvasionen.” Dessa fiskar äter så många olika byten att de hotar de flesta havsarter. Och lejonfiskar har ett stort fan av giftfrigörande ryggar på vardera sidan av kroppen och har inte mycket att frukta för rovdjur.

Till exempel har Mark Albins och Mark Hixon från Oregon State University observerat att “även när hajar eller stora havabborrar attackerar drar de sig nästan alltid omedelbart tillbaka utan uppenbar skada på lejonfisken.” Det verkar som att stora köttätande fiskar snabbt lär sig att leta någon annanstans för att äta lunch.

Akins pekar på en annan “läskig” aspekt av lejonfisk: deras förmåga att inte bara äta mycket, utan också att överleva enormt långa perioder, om det behövs, mellan måltiderna.

Lev Fishelson från Tel Aviv University i Israel har ägnat decennier åt att studera lejonfisken som är infödd i det närliggande Röda havet. Efter att ha sett dem äta, fann han och hans medarbetare att vuxna åt cirka 8,5 gram (en tredjedel av ett uns) fisk per dag. Eftersom varje måltid består av små fiskar uppskattar Fishelson att den genomsnittliga vuxna lejonfisken “kommer att konsumera över 50 000 fiskar per år.”

Men den stora överraskningen var hur länge lejonfisken kunde klara sig när deras matförråd försvann.

För att undersöka detta tog Fishelson upp två arter av lejonfisk i labbet. En var Pterois volitans, den art som mest invaderar amerikanska vatten. Han övervakade fiskarnas födointag från när de var unga till vuxen ålder. I ett experiment tog han sedan bort all deras mat och övervakade fiskarnas hälsa.

Lejonfisken försvann inte. Faktum är att de inte ens gick ner mycket i vikt, trots att de var på denna svältdiet. Under tre månader utan mat, P. volitans förlorade endast 5 till 16 procent av sin vikt. På procentbasis upplevde den yngsta och minsta fisken de största viktminskningarna: ungefär en tredjedel av sin startvikt. Som jämförelse tappade vuxna i full storlek bara cirka 10 procent av sin startvikt.

“Vem som helst med ett hemakvarium vet att om du inte matar dina fiskar, kommer de att bli mage om ett par dagar,” säger Akins – ganska död. Ändå dog ingen av Fishelsons lejonfiskar. De väntade bara tålmodigt månad efter månad på nästa måltid.

Dykare uppmuntras att spjuta alla lejonfiskar de hittar nära koraller. Detta har hjälpt till att kontrollera uppbyggnaden av lejonfiskpopulationer på rev. Men vad ska man göra med de där fiskarna? Ät dem! Reef Environmental Education Foundation har sammanställt en bok med smaskiga recept. REV

Om detta också förekommer i naturen, säger Akins, så är lejonfiskar otroligt anpassade till en varierande miljö. Det betyder att om de äter för många av de inhemska fiskarna kan de bara vänta på att arterna ska återhämta sig innan de förföljer dem igen. Och detta kan förklara en annan oroande observation: I vissa amerikanska vatten förekommer lejonfiskar nu i större antal än i deras hemområden i Asien och Stilla havet.

Göra ändringar

En orsak till den snabba spridningen av lejonfisk kan vara deras blixtsnabba tillväxt. Det är något som Albins nyligen bevittnade under en uppsättning 8-veckors tester som han genomförde på en forskningsplats i Bahamas.

För många år sedan flyttade forskare 32 små fläckar av revkoraller till en ganska avlägsen plats. Detta blev en forskningssajt. Albins besökte korallerna här och registrerade vilka fiskar som hade tagit sitt hem. Sedan tog han bort alla vuxna fiskätande arter på 20 platser, inklusive lejonfiskar. Efteråt introducerade han en enda vuxen havabborre eller lejonfisk till hälften av dessa platser. I övrigt introducerade han en av båda typerna – eller ingen. Sedan registrerade han vad som hände med dessa transplanterade fiskar.

Lejonfisken växte sex gånger så snabbt som havsabborren i både vikt och längd. Den tillväxten av lejonfiskar är dubbelt så stor som man kan se bland lejonfiskar i deras hemort eller hemområde.

Många olika typer av småfiskar flyttade in på testplatser där inga rovdjur hade tillkommit. Färre nya arter flyttade till revplatser där lejonfisken eller havabborren fanns nu levande. Och bland dessa platser rekryterade rev med lejonfiskar bara hälften så många nya arter som platserna med havabborrar. Albins rapporterade sina nya fynd januari 2013 i tidskriften Biological Invasions.

Sammanfattning Albins: Under samma förhållanden i naturen växte lejonfisken mycket snabbare än en inhemsk rovfisk, havabborren. Lejonfisken “hade också starkare effekter på inhemska korallrevsfisksamhällen”, vilket minskade både antalet individer och antalet närvarande arter.

Exploderande räckvidd

Dykare såg först lejonfisk i Atlanten i slutet av 1980-talet, konstaterar Green. Ingen vet med säkerhet var de kom ifrån. Den främsta misstanken: En eller flera djurägare släppte ut sina fiskar i havet som ett humant sätt att bli av med dem.

Maj 2008 skott av lejonfisk utanför New Providence Island, Bahamas. Där dessa fiskar har etablerat sig i Atlantens vatten är det inte ovanligt att hitta dubbelt så många per kvadratmeter som i artens ursprungsområde. Rich Carey

År 2011 undersökte universitetsforskare i USA och Colombia genetisk information från 755 lejonfiskar som hittats i Atlanten. Deras analys fann att den stora majoriteten av dessa fiskar tillhörde P. volitans arter. En andra art, P. miles, hade en nordligare räckvidd och verkade inte expandera mycket. Men för det mänskliga ögat verkar de två arterna identiska. Den bredare P. volitans verkade alla vara ättlingar till fiskar hemma i västra Indonesien, rapporterade forskarna i Journal of Biogeography. Men genetiken för alla medlemmar av denna art i Atlanten visar mycket mindre variation än dessa fiskar i Stilla havet. Den bästa förklaringen, drar biologerna slutsatsen, är att dessa fiskar i amerikanska vatten all härrör från utsättning av mellan åtta och 12 fiskar, troligen runt Florida.

Hur de första lejonfiskarna än kunde ha kommit in i Atlanten, tyckte de helt klart att deras nya grävningar var bekväma. Det var gott om mat, gott om plats och få faror. Så fisken slog sig ner och förökade sig. Om och om igen och igen.

Faktum är att deras invasion “är ganska oöverträffad”, konstaterar Whitfield. Ingen annan havsfisk har spridit sig så brett och så snabbt, förklarar hon. Och den spridningen överensstämmer med en allmän cykel, konstaterar hon. Där arten först dyker upp möter människor en ensam fisk. Nästa år hör forskare om två individuella iakttagelser i samma allmänna region. Ett år senare tenderar dykare att se några små grupper av lejonfiskar. Under det fjärde året exploderar antalet lejonfiskar, hon säger: “De verkar finnas överallt” på den nya platsen.

“Vi såg det här först utanför North Carolina,” säger hon. “Nu, i Karibien, börjar många platser börja sitt fjärde år av denna cykel.” Och i Mexikanska golfen, säger hon, “närmar de sig år tre på den banan.” Lejonfiskarna “är inte väletablerade, men de verkar på väg att bli etablerade.”

Senast har några setts simma utanför Centralamerika, Colombia och Venezuela. Den här banan bör ta dem vidare till Brasilien.

Detta visar bara hur stor inverkan utsättningen av ett fåtal fiskar kan vara, konstaterar Akins. “Vi älskar alla våra husdjur. Och vi vill göra det vi tycker är bäst för djuren. Men i ett fall som detta är det verkligen inte att släppa dem vad som är bäst för miljön. Och när det gäller de andra djuren som hör hemma i den miljön, betalar de nu priset.” Det är möjligt att vissa till slut kan möta utrotning, säger han.

Kraftord

Atlantic

En av världens fem hav, den är näst i storlek efter Stilla havet. Den skiljer Europa och Afrika i öster från Nord- och Sydamerika i väster.

biolog

Biologi är studiet av levande varelser. Forskarna som studerar dem är kända som biologer.

köttätare

Ett djur som antingen uteslutande eller huvudsakligen äter andra djur.

ekologi

En gren biologi som handlar om organismers relationer till varandra och till deras fysiska omgivning. En vetenskapsman som arbetar inom detta område kallas ekolog.

ekosystem

En grupp av interagerande levande organismer – inklusive mikroorganismer, växter och djur – och deras fysiska miljö inom ett visst klimat. Exempel inkluderar tropiska rev, regnskogar, alpina ängar och polar tundra.

extinction

Staten eller process där en art, familj eller större grupp av organismer upphör att existera.

genetisk

Att behöva göra med kromosomer, DNA och generna som finns i DNA. Det vetenskapsområde som behandlar dessa biologiska instruktioner är känt som genetics.

groupers

Stor varm -vattenhavsabborrar. Dessa rovfiskar, en populär sport- och matfisk (särskilt de röda, svarta och gagga groupers), riktar sig själva mot många mindre arter.

habitat

Området eller naturlig miljö där ett djur eller växt normalt lever, såsom en öken, korallrev eller sötvattensjö. En livsmiljö kan vara hem för många olika organismer.

invasiva arter ( även känd som utomjordingar) En art som finns levande och ofta frodas i ett annat ekosystem än det där den utvecklades. Vissa invasiva arter introducerades medvetet till en miljö, till exempel en uppskattad blomma, träd eller buske. Vissa kom in i en miljö oavsiktligt, till exempel en svamp vars sporer färdades mellan kontinenter på vindarna. Ytterligare andra kan ha rymt från en kontrollerad miljö, som ett akvarium eller ett laboratorium, och börjat växa i det vilda. Vad alla dessa invasiva har gemensamt är att deras populationer håller på att etablera sig i en ny miljö, ofta i frånvaro av naturliga faktorer som skulle kontrollera deras spridning. Invasiva arter kan vara växter, djur eller sjukdomsalstrande patogener. Många har potential att skada vilda djur, människor eller en regions ekonomi.

marin

Måste göra med havsvärlden eller miljön.

parasit

En varelse som får nytta av en annan organism, som kallas en värd, men som inte ger den några fördelar. Klassiska exempel på parasiter inkluderar fästingar, loppor och bandmaskar.

predator

(adjektiv : rovdjur) En varelse som jagar andra djur för det mesta eller all sin föda.

byte

Djurarter äts av andra.

sortiment

Hela omfattning eller spridning av något. Till exempel är en växts eller ett djurs utbredningsområde det område över vilket det naturligt finns.

rev

En ås av sten, korall eller sand. Den reser sig upp från havsbotten och kan komma precis ovanför eller strax under vattenytan.

savanna

En gräsmark ibland också befolkat med träd. De flesta är ganska torra under en del eller större delen av året.

snapper

Mer än 100 arter av stora och rovfiskar, som ofta finns nära tropikerna. Många är uppskattade som en matfisk (särskilt red snapper).

art

En grupp av liknande organismer som kan föröka sig.

bana

Vägen tagen av en projektil som rör sig genom rum och tid, eller riktningen som en trend tar över tiden.