» » Рачки-ныряльщики

Рачки-ныряльщики


Рачки-ныряльщики

Рачки-ныряльщики

Растительноядные каляноидные веслоногие ракообразные — одни из основных первичных консументов пелагических, или планктонных, сообществ высоких широт. Летом они обитают на малой глубине, питаются фитопланктоном и накапливают в жировом мешке запасы липидов (в основном — жидкие восковые эфиры; см. Waх ester), которые также придают им положительную плавучесть. У видов, для которых характерна диапауза, или торможение обмена веществ, липидные запасы в конце сезона активности могут занимать больше половины объема и сухой массы тела. Осенью, когда количество корма падает, рачки уходят на глубину до 1–1,5 км, в том числе спасаясь от хищников, и впадают в диапаузу. Механизм погружения этих рачков был установлен в конце 2000-х годов на примере одного из массовых видов — Calanoides acutus, обитающего в Антарктике (на фото — рачок незадолго до начала диапаузы).


Рачки-ныряльщики

Рачки-ныряльщики

Миграция Calanoides acutus при помощи фазового перехода жировых запасов из жидкого состояние в твердое. Рисунок © Emily Harrington с сайта asknature.org


Готовясь к погружению, C. acutus преобразует около половины своих восков из насыщенных в полиненасыщенные, которые имеют бoльшую плотность, поэтому животное начинает тонуть. На глубине около 400 метров, при давлении в 40 бар и температуре от –0,5°C до 2°C, воска твердеют, еще больше уменьшаются в объеме и исполняют роль балласта, который тянет животное вниз. Рачки погружаются до тех пор, пока не приобретают нейтральную плавучесть, после чего начинают пассивно парить в толще воды.

Исследования показали, что степень ненасыщенности восковых эфиров, выделенных из погружающихся больше чем на 400 метров C. acutus, стабильно близка к 50%. Эксперименты с аналогичными эфирами выявили чувствительность к давлению точки их перехода из жидкого состояния в твердое, причем менее насыщенные твердели при меньшем давлении и более высоких температурах. При этом точка фазового перехода восковых эфиров с насыщенностью от 65 до 100% почти не зависит от давления (проверено до 200 бар) и происходит при неестественном для воды диапазоне температур от –4 до –2,5°C. Таким образом рачки достигают минимально необходимой для успешного погружения степени ненасыщенности своих жировых запасов. Во время «спячки» животные их не расходуют, а используют для размножения сразу после всплытия весной еще до начала «цветения» фитопланктона.

Пробуждаясь весной, рачки начинают активно двигаться вверх, их жир плавится, общая плотность тела падает, и они всплывают пассивно за счет выталкивающей силы (см. Закон Архимеда).

Основным источником полиненасыщенных жирных кислот для рачков являются диатомовые водоросли, которые особенно обильны в более высоких широтах океанов вблизи границы распространения льда. Сроки «цветения» и площадь распространения диатомей изменяются в разные годы. Это и объясняет вариацию сроков погружения диапаузирующих каляноидов по годам в различных ареалах.

Известно, что накопление ненасыщенных липидов — это черта, свойственная и многим другим морским членистоногим, впадающим в диапаузу. Вероятно, их механизм погружения сходен с каляноидами.

Интересно, что аналогичный механизм регулирования плавучести используют также кашалоты, которые могут изменять температуру спермацетового органа, регулируя приток крови к нему. Эта конвергенция у столь филогенетически далеких видов, вероятно, обусловлена требованием минимизации расхода энергии и сходной глубиной погружения.

Для некоторых антарктических каляноидов также доказана способность регулировать свою плавучесть изменением ионного состава гемолимфы, в частности заменой тяжёлых ионов (Na+, Mg2+и SO42–) на лёгкий NH4+. То есть они могут использовать механизм, характерный для ракообразных с отрицательной плавучестью.

Фото из статьи D. W. Pond, G. A. Tarling, 2011. Phase transitions of wax esters adjust buoyancy in diapausing Calanoides acutus.

Андрей Петров

13 сентябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Усоногие раки

На фотографии вы видите колонию морских желудей Coronula diadema, которые мирно путешествуют в океане, прочно закрепившись на коже горбатого кита...

Ящерицы тегу в период размножения становятся теплокровными

Как показали наблюдения за обменом веществ у ящериц тегу, теплокровность может быть сезонной. В период размножения температура тела этих рептилий поддерживается выше температуры окружающей среды на

Дельфины помогают олушам ловить сардин

Каждый год у побережья ЮАР наблюдается миграция сардин, движущихся сплоченными косяками. Такие скопления — лакомая добыча как для водных хищников (в основном дельфинов), так и для морских птиц

Гигантские кратеры на дне Баренцева моря образовались в результате взрывов метана

Кратеры диаметром более одного километра на дне Баренцева моря, скорее всего, образовались в результате взрывов метана. К такому выводу пришли норвежские ученые, исследовавшие эти загадочные
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Впервые получены структуры контактной и сольватноразделённой ионных пар силенил-литиевого соединенияOstrovok.ru – огромная база отелей по всему мируУ одной из ближайших звезд обнаружена потенциально обитаемая планетаО применении знания каббалы на практикеУникальная сверхновая поставила астрономов в тупикФекальная трансплантация поможет спасти вымирающих коалSpaceX выбрала девять мест на Марсе для высадкиПодведены итоги года поисков Лох-Несского чудовища