Подводные елки на страже мира
Под водой вы можете увидеть огромное количество таких разноцветных вееров. Ими утыканы кораллы, они горят цветными вспышками по дну моря и, безусловно, привлекают внимание. Возможно, вы будете в шоке, но это – черви! Рассказываем, что это за маленькие елочки и как они могут помочь остановить вымирание целой экосистемы.
Новогоднее настроение распространяется и на подводный мир, вот только за него отвечают не хвойные деревья, а черви. Под водой вы можете встретить «заросли» червей-«Рождественских ёлок» – такие разноцветные пушистые треугольнички, торчащие из больших кораллов. Встретить червей Christmas tree worm можно на коралловых рифах Индо-Тихоокеанского бассейна.
Наблюдателю доступна только верхняя часть червя – два ротовых придатка, покрытых венчиком нежных выростов (радиол), чья задача улавливать проплывающий мимо мелкий планктон, а также осуществлять газообмен. Получается, эти видоизменённые ротовые придатки одновременно выполняют и функцию рта, и функцию жабр.
Основная же часть червя скрывается внутри коралла, окружённая созданной червём известковой трубочкой. При появлении опасности, например подводного фотографа, червь быстро прячет свои жаберные лучи в трубку и закрывает вход третьим видоизменённым жаберным лучом – оперкулумом. Плотный, произвествленный оперкулум выполняет для червя функцию крышечки, защищающей от опасности. У других представителей отряда Сабеллид (Sabellida), к которым относятся и рождественские черви, такой защитной крышечки нет.
Сложно с уверенностью сказать в каких отношениях Christmas tree worm находятся с кораллами. Кто-то считает эти отношения мутуалистическими, где каждый участник отношений получает плюсы от сотрудничества, так как черви способны усиливать движение воды, а также сдерживать планктон, что в конечном счёте помогает полипам кораллов лучше питаться. Было также замечено, что полипы кораллов, живущие возле червя, укрываются от неблагоприятных факторов среды, примыкая к кальциевой трубочке радужного соседа. Черви способны мешать некоторым морским звёздам, например терновым венцам, которые забираются на коралловые шишки и переваривают их полипы. Острые шипы, расположенные рядом с оперкулюмом, а также сами жаберные венцы червей делают продвижение морских звёзд затруднительным. А коралл, в свою очередь, платит червям поддержкой и защитой их тела.
Однако, есть также данные, свидетельствующие о том, что избыточное количество подобных червей в коралле ослабляет его скелет и он легче подвергается разрушению. Сама по себе пустая трубка в теле коралла облегчает его разрушение, но в эту трубку также могут залезть другие беспозвоночные, разрушающие кораллы уже целенаправленно. Еще известно, что нитчатые водоросли, которые селятся на крышечке червей, оперкулуме, могут служить причиной гибели полипов коралла вокруг червя. В общем, как в любых отношениях, есть и плюсы, и минусы. Но считается, что плюсов от сожительств новогодних червей и кораллов больше.
Единственное, что можно сказать с уверенностью, так это то, что отношения эти крепкие и очень долгие. Черви рода Спиробранхусы (Spirobranchus), к которым относятся все черви рождественские ёлки, ведут оседлый образ жизни. Это раздельнополые животные, которые используют воду – как среду для слияние своих гамет. Самки выпускают в воду яйцеклетки, а самцы сперматозоиды. В результате их слияния формируется личиночная стадия кольчатых червей – трохофора. Как у многих оседлых подводных животных, самыми подвижными у них являются личиночные стадии, которые перемещаются в воде вместе с другими планктонными организмами и оседают на привлёкшем их коралле.
После закрепления на субстрате, черви начинают создавать свою защитную известковую трубочку из растворенного в воде кальция. Несмотря на то, что трубочка начинает формироваться на поверхности коралловой шишки, она вскоре оказывается внутри, так как коралловые полипы растут и наращивают известковый скелет. Рост червя совпадает со скоростью роста коралла так, что жаберные веера продолжают торчать на поверхности. По итогу многолетних отношений длина защитных трубочек червей внутри коралла способна достигать 20см!
Черви-Рождественские ёлки любят селиться большими компаниями, так что если на коралле уже поселился один новогодний червь, рядом с ним с высокой долей вероятности вскоре появится и второй, и третий, и в конечном счёте коралл окажется весь в ярких красивых симбионтах.
На фоне глобальных изменений, происходящих с мировым океаном, всё больше коралловых рифов умирают от повышения температуры воды, которая за последнее столетие увеличилась на 0,7 градуса Цельсия.
Также на гибель рифов влияет закисление воды углекислотой от избыточного выделение CO2 в воздух при сжигании топлива. В первую очередь это отражается на кораллах, которые всё чаще болеют. «Болезнь» кораллов проявляется в том, что они белеют из-за смерти их фотосинтезирующих водорослей симбионтов – зооксантелл. Смерть фотосинтетиков приводит к разрушению почти всех видов цепей питания рифа, а также снижает концентрацию кислорода в воде.
Вот и выходит, что от здоровья кораллов зависит жизнь всех обитателей рифов: десятков видов симбиотических водорослей и бесчисленного числа организмов, живущих на, в и под кораллами – крабов, рыб, креветок, червей и моллюсков. На фоне глобального потепления в научном сообществе всё острее встаёт вопрос поиска качественных биоиндикаторов состояния коралловых рифов. Таких живых организмов, чьё здоровье чувствительно к изменению состояния среды. И недавние исследования показали, что наблюдение за количеством и состоянием новогодних червей может стать хорошим критерием оценки здоровья целой экосистемы.
Долгое время учёные считали, что черви-рождественские ёлки представлены преимущественно только одним видом – Spirobranchus giganteus. Это было связано с тем, что визуально все черви имеют схожее строение, но при этом обладают очень разнообразной окраской. Затем в конце 20 века индо-тихоокеанских представителей новогодних червей решили назвать S. giganteus corniculatus, а позже ещё разделить на три подвида – А, В и С по форме оперкулума и шипа червей. Однако разнообразие форм «крышечки» было настолько высоко, что исследователи нередко натыкались на промежуточные варианты форм, из-за чего получалась путаница.
Но молекулярный анализ, как всегда, пришёл на помощь к систематикам и показал, что индо-тихоокеанская группа рождественских червей под названием S. corniculatus состоящая из трех морфовидов, на самом деле является единым морфологически изменчивым видом. Как минимум, такими современными данными мы обладаем. Возможно, молекулярный анализ пойдёт ещё дальше и расскажет о родственных связях новогодних червей из разных уголков мира ещё больше, но пока данные именно такие.
Интересно сколько ещё удивительного и неожиданного мы узнаем в будущем при изучение этих подводных модников. На первый взгляд – просто мягкий веер, торчащий из кораллов, но стоит копнуть чуть глубже – как исследователю открывается огромный удивительный мир молекулярного анализа, биоиндикации и симбиоза.