Черви-зомби

Черви-зомби

На фото — фрагмент позвоночника кита на дне морском. Позвонки покрыты красным «пушком» — это сообщество червей-костоедов из рода оседакс (Osedax, в переводе с латыни — «пожирающий, или разъедающий, кости»). Их называют червями-зомби — за то, что они потребляют внутрикостную органику, до которой не могут добраться другие падальщики. На сегодня описано 26 видов червей-зомби. Чаще всего их можно встретить на останках костей, затонувших на больших глубинах, порядка 1000 м, хотя диапазон глубин их обитания варьирует от 10 м до почти 3000 м.

Первый червь-зомби был обнаружен в 2002 году на останках затонувших китов в заливе Монтерей на западном побережье США. Вскоре морские биологии и палеонтологи выяснили, что костоеды уже в меловом периоде обитали на костях древних рептилий (это самые ранние палеонтологические находки червей-зомби), а также поселялись и поселяются на костях рыб, птиц, рептилий и морских млекопитающих кайнозоя. Долгое время считалось, что кости — единственный субстрат, привлекающий костоедов, но в 2018 году был найден необычный костоед на мягком иле, поселяющийся на останках китового уса. Из-за сходства с Джаббой Хаттом из «Звездных войн» этого костоеда назвали Osedax jabba.


Черви-зомби

Самка червя-зомби Osedax jabba, обитающая на китовом усе, погруженном в мягкий ил поблизости от остова кита. фото c сайта earther.gizmodo.com


Черви-зомби относятся к морским кольчатым червям, и, как и большинству их родственников, им свойственен двухфазный жизненный цикл: плавающая в толще воды личинка-трохофора и взрослый червь, ведущий прикрепленный образ жизни преимущественно на костях. Личинка оседает на подходящий субстрат и превращается во взрослую особь (как она ищет и выбирает субстрат — пока неизвестно).

Взрослый червь не похож на обычного кольчеца, и его тело не состоит из колечек, или сегментов, как, например, у дождевого червя. У взрослых самок есть туловище, которое часто (кроме O. jabba) спереди несет четыре щупальцевидных выроста и длинный яйцевод, а сзади имеет своеобразную «корневую систему»: лопастевидные выросты заднего конца тела, погруженные в кость или в китовый ус. Взрослые самцы сохраняют личинкоподный облик трохофоры, их основная функция — продукция сперматозоидов и оплодотворение самки.


Черви-зомби

Самка Osedax packardorum на поверхности кости с расправленными перистыми щупальцами (пальпами), яйцевод не виден. фото с сайта mbari.org


Чтобы исследовать биологию и разнообразие червей-зомби, поднимают с глубины на поверхность кости, заселенные костоедами, и помещают их в лабораторные аквариумы. Более того, ученые идут на ухищрения, приманивая зомби костями других крупных позвоночных, например коров.

Взрослые особи червей-зомби не имеют пищеварительного тракта: у них нет ни рта, ни ануса. Но как же тогда они добывают питательные вещества?


Черви-зомби

Взрослая самка костоеда Osedax sp. с расправленной корневой системой, которая выделяет кислоту для растворения минеральной составляющей кости и извлекает из кости питательные вещества. В основании корневой системы располагаются яичники (ярко-белые). На картинке отчетливо виден длинный корневидный вырост, уходящий вглубь кости (внутри него виден ярко-красный кровеносный сосуд). фотография © Greg Rouse с сайта ucsdnews.ucsd.edu


Во-первых, у зомби есть бактериальные внутриклеточные симбионты — гетеротрофные бактерии Oceanospirillales, — которых зомби выращивают в своих корнях, занимаясь своеобразным «животноводством». Бактерии потребляют белки и/или жиры, извлеченные из костной ткани, которые позже пойдут на рост и размножение червя. Без этих бактерий зомби не живут. Симбиотические бактерии не передаются от самки к потомству (так называемая вертикальная передача симбионтов, которая считается наиболее эволюционно продвинутой) — бактериями, обитающими в морской воде, заражаются личинки (так называемая горизонтальная передача, ее рассматривают как исходный путь приобретения симбионтов). Осев на кость, личинка уже на четвертый день своего существования заражается будущими бактериальными симбионтами, которые поселяются внутри клеток-бактериоцитов (см. Bacteriocyte) ткани трофосомы (см. Trophosome) — органа симбиотрофного питания (трофосома представляет собой массивный клеточный тяж, пронизанный кровеносными сосудами). После внедрения симбионтов молодая особь червя-зомби формирует в задней части туловища «корневые выросты», которые проникают в кость.

Во-вторых, черви-зомби научились растворять минеральный компонент кости — гидроксиапатит. Многие беспозвоночные, чтобы извлечь питательные вещества, сверлят или растворяют различные минеральные субстраты — кораллы, камни, раковины моллюсков и другие. Для этого они используют химический реагент-растворитель — как правило, в сочетании с механическим воздействием твердых элементов тела, таких как щетинки или челюсти, которыми они раскапывают и удаляют растворенные минералы. У костоедов же корни не несут ничего твердого, что могло бы механически просверлить отверстия, но, действительно, обнаружено, что эпидермис выделяет кислоту-растворитель.

Мембраны клеток эпидермиса корней вооружены вакуолярными H+-АТФазами (см. V-ATPase). Это древние ферменты эукариот, которые создают кислую среду внутри литических (растворяющих) вакуолей для работы самых разных ферментов. У костоеда эти ферменты аденозинтрифосфатазы (АТФ-азы) катализируют секрецию кислоты, которая используется для разрушения гидроксиапатита костей. Благодаря кислоте твердые перегородки внутри кости проседают, и корни погружаются глубоко в полости, имеющиеся в костях. Интересно, что палеонтологические остатки червей-зомби мезозоя и кайнозоя представляют собой всего лишь отверстия в костях древних позвоночных, по форме напоминающие корневую систему современных костоедов (мягкие ткани костоедов не сохряняются).

В-третьих, нужно еще поглотить питательные вещества, освобожденные от минеральной составляющей кости. В кости есть костный мозг — ткань, богатая белками и жирами. Ученые предполагали, что черви-зомби могут этой тканью питаться, перекачивая ее элементы через покровный эпителий внутрь себя и транспортируя к симбиотическим бактериям — то есть что эпидермис корней всасывает питательные элементы, как эпителий кишечника человека. И действительно, оказалось, что эпидермис корней несет многочисленные переносчики растворенных веществ (SLC), характерные для пищеварительного тракта позвоночных животных, в том числе человека. Эти переносчики располагаются на мембранах клеток и способны к транспорту органических молекул и неорганические ионов.

Кроме этого, в эпидермисе корней, а также в бактериоцитах (клетках, содержащих симбиотические бактерии) костоедов обнаружено самое большое среди беспозвоночных число матриксных металлопротеиназ (MMP). Это ферменты, способные разрушать белки внеклеточного матрикса. По-видимому, так много металлопротеиназ нужно костоедам, чтобы переваривать различные типы белков внеклеточного матрикса в костях позвоночных, и облегчает червям освоение новых типов костей позвоночных, от рыб до млекопитающих.

Скелет усатого кита на дне в Национальном морском заповеднике залива Монтерей (MBNMS). Остатки мягких тканей поедают осьминоги и угри, а в костную ткань «вгрызаются» черви-зомби

Как мы видим, питание бескишечных червей-костоедов — это многоэтапный процесс. Он заключается в растворении минеральной составляющей кости, извлечении из нее жиров и белков и транспорт их к симбионтам-гетеротрофам. Симбионты переваривают питательные вещества, а самих симбионтов, в свою очередь, переваривают костоеды. Из-за такого необычного способа потребления веществ из костей их и прозвали червями-зомби. Разлагая кости затонувших млекопитающих, эти черви играют важную роль в круговороте веществ и тепловой энергии в Мировом океане.

фото из Твиттера Научно-исследовательского института Аквариума Монтерей Бэй (MBARI).

Надежда Римская-Корсакова

09 август 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Особенности фильмов про зомби

На специализированном ресурсе можно смотреть разнообразные фильмы, которые оказываются очень интересными для многих людей. 

В США найдены новые виды ос, способных превращать своих жертв в зомби

В первой половине 2019 года мы рассказывали про существование паразитических ос, которые способны превращать тропических пауков в «зомби» и использовать их тела для создания прочных убежищ из

Интересные факты о земляных червях.

Земляной червь - одно из самых слизистых существ в этом мире.Существует приблизительно 2 700 различных видов земляных червей.Чарльз Дарвин провел 39 лет, изучая земляных червей больше чем 100 лет

Интересные факты о костях человека.

В теле взрослого человека (если не считать сезамоидиты — малые круг­лые кости, число которых варьируется) на­считывается 206 костей, а в теле ребенка— 300 (интересно, что по мере роста детей

Что делать при нападении зомби

Эпидемиологи дали американцам ряд советов, касающихся действий при нападениях зомби. 1. Заранее определите с друзьями и родственниками место встречи в случае нападения живых мертвецов. Оно должно

Аскомикотовый гриб рода Кордицепс превращает муравьев-древоточцев в зомби

В природе существует гриб-паразит, который заставляет муравьев-древоточцев выполнять его «приказы», превращая их в безвольных зомби. Речь идет о паразите под названием кордицепс однобокий (Сordyceps
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Существует 50% вероятность того, что мы живем в симуляцииВремя эластично: почему на вершине горы время идет быстрее, чем на пляже?Кого и зачем приносили в жертву Древние Египтяне?Ученые пытаются понять, как могла появиться жизнь на ВенереНа МКС найдено место утечки воздуха. Что дальше?Почему птицы летают клином11 живописных мест на планете, раскрашенных самой осеньюКрупнейшая озоновая дыра зафиксирована над Антарктидой