Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям - Хелен Скейлс
Обнаружение оседаксов значит гораздо больше, чем просто пополнение каталога глубоководных видов. С самого начала биологи, изучающие этих полихет, подмечали необычные детали их жизни. Костоядные черви сталкиваются с теми же проблемами, что и все глубоководные существа, и прежде всего – поиск пищи и партнера в этих пустынных глубинах. Их положение осложняется еще и тем, что питаются они только тушами мертвых китов, которые падают сверху лишь время от времени и без предупреждения. Многим обитателям глубин приходится приспосабливаться к суровым условиям, однако оседаксам удалось выработать несколько совершенно необычных способов выживания.
* * *
Доподлинно неизвестно, как костоядные черви перемещаются в морских глубинах и как находят пищу. Но одно мы знаем точно: когда личинки оседакса находят кость, время играет решающую роль.
Те, что прибывают первыми и захватывают участок обглоданной кости, превращаются в самок; они растут, пускают корни, вгрызаются в кость, начинают питаться, откладывают яйца и ждут, когда их найдут самцы. Личинки, прибывшие позже и обнаруживающие полностью занятую кость, скорее всего, обоснуются на теле самок, которые их опередили. Эти опоздавшие становятся самцами. Их рост останавливается, они заползают внутрь трубки самки, зацепляются за нее своими щетинками и устраиваются там вместе с другими мужскими особями. Самцы больше никогда не выйдут наружу; они проживут свою короткую жизнь, не питаясь, а просто истощая желток, данный им матерью, и преобразуя энергию в сперму. Когда весь желток израсходуется, самцы умирают.
У других глубоководных существ в ходе эволюции тоже появились карликовые самцы. Обычно это происходит, когда пищи мало и сложно найти партнера. Например, у рыб-удильщиков самцы размером с мизинец прикрепляются к самкам величиной с футбольный мяч. Это ограничивает количество молоди, которую может произвести самец, поскольку он лишается способности оплодотворить яйца других самок. Но наградой за верность одному партнеру является гарантия хоть какого-то потомства, иначе его ждало бы гораздо более рискованное скитание по глубинам в смутной надежде встретить самку.
* * *
Выжить на костной диете – задача не из легких. Сначала оседаксы выделяют кислоту из своих зеленых корней, которая размягчает кости. Затем корни вырабатывают фермент, способствующий перевариванию белковой матрицы костей, состоящей из коллагена. Таким образом черви обеспечивают себя основным питанием.
Когда Шана Гоффреди, ныне профессор Оксидентал-колледжа в Лос-Анджелесе, впервые исследовала оседаксов, найденных на туше кита Руби, она сразу заподозрила, что внутри зеленых корней может происходить что-то еще. Гоффреди специализируется на симбионтах – организмах, живущих в тесной связи друг с другом; зачастую это животные, внутри которых живут одноклеточные микробы. Она выяснила, что намеком на симбиотические отношения может служить тот факт, что у животного нет очевидного способа прокормиться. В отсутствие рта и пищеварительного тракта оседаксы определенно подходили под этот критерий. Еще один признак симбиотического животного – необычная ткань тела, которая может служить хранилищем для микробов. И разумеется, когда Гоффреди заглянула внутрь странных зеленых корней, она обнаружила, что они наполнены бактериями.
Однако прошло больше пятнадцати лет, но ученые так до конца и не поняли, какую именно роль эти бактерии играют в жизни червей-оседаксов. Вполне возможно, что они обеспечивают жизненно важными питательными веществами, которых не хватает в рационе, состоящем из костей. Для разных животных симбиотические микроорганизмы служат встроенным источником витаминов. Тля, например, получает много углеводов из сока, который она высасывает из растений, но недостаточно белка, две ключевые аминокислоты она получает из бактерий, находящихся в ее брюшной полости. Гоффреди считает, что бактерии могут обеспечивать оседаксов недостающей аминокислотой – триптофаном, помогая этим червям получать полноценное сбалансированное питание.
* * *
Пристрастие оседакса к костям помогло пролить свет на вопрос, кто был в начале – червь или кит.
Первые позвоночные животные (в широком смысле – рыбы) развивались в воде; они дышали ею, плавали, растили свое потомство. Впоследствии некоторые из них покинули водную стихию и дали начало всем позвоночным, которые сегодня летают, прыгают, бегают и ползают по суше: амфибиям, рептилиям, птицам и млекопитающим. Затем, около пятидесяти миллионов лет назад, одна группа млекопитающих, изначально похожих на крупных волков с копытами, ступила на эволюционный путь, ведущий прямо туда, откуда пришли их предки. В течение последующих десяти миллионов лет эта линия млекопитающих все более приспосабливалась к жизни в воде: некоторые виды заимели перепончатые лапы, как у выдры, и плавали в мелких прибрежных морях; более поздние виды потеряли задние лапы, развили ласты и плавники и ушли в открытые воды. Их уши преобразились, чтобы слышать под водой, а ноздри переместились на верхнюю часть черепа и стали дыхательными отверстиями. Один из величайших поворотов эволюции привел к тому, что эти позвоночные вернулись в воду, положив начало эре китов.
Возможно, оседаксы возникли примерно в то же время в ответ на появление на морском дне большого количества крупных скелетов. Эту теорию подтверждает и генетическое исследование, проведенное Бобом Вриенхуком с коллегами. Сравнив последовательности ДНК оседакса и других червей, команда создала молекулярные часы – виртуальный хронометр, который отматывает время назад и указывает, когда виды могли разделиться. «Калибровка молекулярных часов – невероятно сложная задача», – говорит Вриенхук. Без окаменелостей, которые помогли бы установить даты на ветвях эволюционного древа, трудно определить, насколько точны эти часы.
По одной из версий молекулярных часов род оседакс зародился примерно сорок пять миллионов лет назад, то есть вскоре после появления первых китов. Гипотеза «сначала киты, потом черви» звучит заманчиво, но на самом деле история появления костоядных червей не так проста, и время по часам, откалиброванным с использованием других видов животных, шло гораздо медленнее[25]. Вторая версия
