Исследование показывает, как крошечное морское животное питается само и кормит океан
Морские организмы размером с монету, которые, как считалось, пасутся на любых частицах на своем пути, на самом деле являются разборчивыми едоками. Их процесс фильтрации пищи может иметь жизненно важное значение для распределения органических материалов от поверхностных вод до океанского дна.
Эти выводы основаны на трех исследованиях, включавших дайвинг в разных локациях и высокоскоростную видеосъемку в лаборатории, проведенных докторантом Университета Орегона (UO).
Исследование под руководством Ки́тс Конли, получившей докторскую степень в июле, переписывает то, что известно об аппендикуляриях, заявила морской биолог UO Келли Сазерленд. Эти многочисленные крошечные студенистые животные с туловищем и хвостом, напоминающие головастиков, давно известны тем, что превращают собственную слизь в домики-оболочки для фильтрации микроскопической добычи.
До того как их слизистые домики развернуты, их крошечные тела длиной менее 1,3 см трудно разглядеть.
«Мы думали об этих существах как о пассивных пасущихся организмах, но теперь мы знаем, что они на самом деле довольно избирательны в том, что потребляют», — сказала Сазерленд, наставник Конли. «Когда речь идет о круговороте вещества в океане, эти организмы — это "FedEx" потока. Они являются векторами, через которые материал перемещается из верхних слоев в более глубокие слои океана».
Вместо того чтобы быть всеядными пасущимися организмами, как долго предполагалось, Конли и Сазерленд сообщили, что форма частиц добычи имеет значение. В журнале PLOS ONE было показано, что добыча в форме палочек с меньшей вероятностью поедается, чем сферическая добыча аналогичного объема. Последняя легче прилипает как к внешним, так и к внутренним фильтрам слизистого домика и с трудом достигает рта животного.
В журнале Limnology and Oceanography Конли, Сазерленд и коллеги из Университета Южной Флориды и Университета Бергена в Норвегии обнаружили, что мелкие частицы чаще прилипают к слизистому домику и никогда не достигают рта.
Они также выяснили, что движения хвоста животного затягивают воду в слизистый домик и помогают отрывать прилипшие частицы, создавая импульсы.
Аппендикулярии выделяют слизь из своего туловища, чтобы строить свои домикоподобные структуры — до 40 новых ежедневно, сказала Конли. Выброшенные домики используются другими микробами после того, как опускаются на океанское дно, где, как давно известно, служат пищей для глубоководных существ.
«Аппендикулярии надувают свои домики, взмахивая хвостами, и живут внутри. Это похоже на сферическую, пузыревидную структуру. Это одна из самых сложных внеклеточных структур, создаваемых отдельным организмом», — сказала она.
Пока домики известны как системы с двойной фильтрацией, исследование Конли было сосредоточено только на системе фильтрации, концентрирующей пищу. Домики выбрасываются и заменяются по мере роста животного и засорения фильтра.
«Это невероятные существа, — сказала Конли. — Они постоянно строят эти домики, которые нужны им для питания, а затем выбрасывают их. Они служат важным механизмом для переноса углерода в океане».