Nästa gång du finner dig själv frossa i något exotiskt, Instagrambar semesterplats, tacka en papegojfisk. Den där vita sanden som glider mellan tårna? Den består till största delen av deras avföring.

Men här är en annan sak som vi kan vara tacksamma för:vår förbättrade förståelse för deras miljös systemkemi och systemekologi.

I en studie fokuserad på kemin i konsumtion och utsöndring av bumphead papegojfisk ( Bolbometopon muricatum ), UC Santa Barbara marinforskare försökte förstå förhållandet mellan de massiva, megakonsumenter av koraller och revmiljöerna som fungerar som fiskarnas livsmiljöer och deras näring.

"De är undervattenselefanter, sa Grace Goldberg, huvudförfattare till en artikel publicerad i tidskriften Korallrev . I likhet med de enorma landdäggdjuren, bumphead papegojfiskar är enorma. Blir 1,4 meter lång, de är faktiskt den största fisken i sin typ och bland de största korallrevsfiskarna. Som elefanter, individerna konsumerar en stor volym – mellan 4,48 och 5,69 ton årligen – av relativt lågkvalitativ mat och utsöndrar därefter rikliga mängder avfall, den stora mängden som formar deras miljö, och, när det gäller den tropiska fisken, ger närliggande vita sandstränder sin avgörande egenskap.

"Vi tänker på korallrevssystem som dessa stressade system under klimatförändringar, sade Goldberg. Och dessa fiskar, för att de är så stora, driva många revprocesser genom deras interaktion med korallen och den fysiska revmiljön." Att förstå hur de föder är att få en bättre bild av den komplexa dynamiken som formar reven och de samhällen de stödjer.

Men även om det är allmänt känt att miljöer och arterna i dem påverkar varandra till viss del, omfattningen av detta förhållande kan nu definieras på molekylär nivå, med resultat som ger nya perspektiv till studiet av korallrevets ekologi.

"Vad vet vi om råvarorna för vad de får i sig och vad de bajsar ur?" sa Goldberg.

Att få reda på, forskarna samlade in fekala prover medan de simmade bakom B. muricatum vid Palmyra-atollen i hjärtat av Stilla havet. Bumphead papegojfisk, till skillnad från sina medkoralllivorösa kusiner, äta nästan uteslutande på korallpolyper och deras kalciumkarbonatskelett. Levande koraller (med polyper) och korallsten (bara det hårda skelettet) bett provades också i processen. Forskarna använde en mejsel och bromsok för att ta bort en lagom stor bit för analys.

Sedan vände de sig till materialvetenskap. Med hjälp av en differentiell skanningskalorimeter, de undersökte sina prover för deras energiinnehåll, på samma sätt som kemister och materialvetare kan undersöka energiinnehållet i kol och andra bränslen. De använde också en elementaranalysator för att fastställa närvaron av näringsämnen och andra element som är relevanta för fisken och reven.

Resultaten? Korallsten, det visar sig, innehåller ungefär tre gånger så många kalorier än levande koraller gör. Medan korallstenen anses vara "död, Goldberg sa, andra organismer koloniserar och rekoloniserar de steniga strukturerna.

"Den innehåller faktiskt mer näring och är full av liv och full av kalorier, ", sa hon. Mer arbete är nödvändigt för att förstå vilken mängd av de näringsämnen fisken faktiskt absorberar i sina vävnader, Goldberg lade till, som kan kasta ljus över deras födosöksvanor.

På andra änden, bumphead papegojfisk avföring, till skillnad från andra fiskar och marina organismer, visade sig inte generera några betydande effekter på kemin i deras korallrevsmiljö.

Forskarnas resultat bidrar till en växande kunskap om korallrevens ekologi. Rollen för bumphead papegojfisk i synnerhet är komplex. Deras matvanor bidrar till revens hälsa genom att konsumera alger som konkurrerar med korallpolyper om ytan. Fisken hjälper också till med korallernas reproduktion genom att öppna upp utrymme och fragmentera korallerna, vilket gör att polyper kan spridas och kolonisera andra delar av revet. Men, deras konsumtion av stora mängder koraller och potentialen hos deras enorma mängd avföring att kväva delar av revet kan också vara oroande, speciellt i en tid av krympande korallrev. Eftersom bumpheads utövar en så enorm effekt på reven de lever i och livnär sig på, de lägger ett ekologiskt pussel för dem som arbetar för att bevara de sårbara fiskarna och deras känsliga, krympande miljö.

"Vi ville förstå varför den äter vad den äter och vilka konsekvenser det kan ha för deras miljö, " Goldberg sa om det multidisciplinära tillvägagångssättet för att studera födosöksvanorna hos bumphead-papegojfisken. "Vi försöker förstå det på ett riktigt holistiskt sätt."