Морские пауки компенсировали слабое сердце кишечником

Сердца морских пауков бьются слишком слабо, чтобы обеспечить кислородом все тело. Однако сложная система кишок сокращается довольно энергично и по своей разветвленности напоминает кровеносную систему человека. Американские исследователи выяснили, что сокращения кишок пауков не только обеспечивают пищеварение, но и перемещают по телу дыхательные газы. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.

Морские пауки, обитающие в Антарктике, превосходят по размеру своих сородичей из умеренных и тропических регионов, имеют больше длинных конечностей, и поэтому вызывают интерес с точки зрения работы базовых процессов жизнедеятельности. На счет обеспечения тела животных кислородом существовало несколько гипотез: диффузия, сердечная циркуляция, движения ног и перистальтика кишечника, и чтобы их протестировать, ученые решили проследить за током крови 12 видов морских пауков, используя микроскоп и флуоресцентные индикаторы в гемолимфе (так называется жидкость, выполняющая у функцию крови у беспозвоночных). Чтобы проверить гипотезы, они также контролировали движения животных, разбив подопытных на три группы: часть могла свободно двигаться, часть была ограничена в движении, часть была ограничена и парализована.

Результаты продемонстрировали, что роль диффузии и движения конечностей в обеспечении конечностей кислородом у пауков минимальна. Роль перистальтики, напротив, оказалась высокой, причем число сокращений кишок было выше, когда парциальное давление кислорода в гемолимфе падало, а также в повышенной температуре среды, что свидетельствует о том, что пауки способны регулировать частоту сокращений в зависимости от нужд организма. Сердце же отвечает за движение гемолимфы в туловище и ближайших сегментах ног.

Авторы считают, что кутикулы на ногах морских пауков работают, подобно жабрам, а сокращения кишок подобно работе сердца. В то же время, эти сокращения кишок также выполняют функции пищеварения, образуя прерывистые, периодические, противоположно направленные потоки в гемолимфе и содержимом кишечника. Вопрос о том, какая из функций появилась раньше в ходе эволюции, остается открытым для дальнейших исследований.

Ранее в Южном полушарии миссия завершилась миссиия «Отбор глубоководных проб» (Sampling the Abyss), которая была посвящена изучению глубоководных экосистем. Исследователи собрали около тысячи образцов морской фауны, треть из которых относится к новым видам.