Биологи застали губок за передвижением по дну океана

Благодаря данным, полученным при помощи подводных съемок, биологи впервые описали движение губок в их природной среде. До этого их активное перемещение было изучено в лабораторных условиях. По всей видимости, эти животные, которые ведут прикрепленный образ жизни, все же снимаются с места в поисках пищи и чтобы расселить молодое поколение. Работа опубликована в Current Biology.

Губки — морские многоклеточные животные. В их жизненном цикле есть подвижная — личиночная — стадия, но взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни. Они получают достаточное количество питательных частиц, фильтруя воду, и растворенные в ней органические вещества — основной источник пищи для них. У губок нет мышц или органов, предназначенных для передвижения, но все тело животного или отдельные его части могут сокращаться и разжиматься в ответ на внешние раздражители. Перемещение в пространстве ранее у некоторых видов губок наблюдали в лабораторных условиях: подвижность позволяет расположиться в более выгодном месте и получить больше питательных веществ, или расселиться друг от друга вслед за половым или бесполым размножением.

В рамках такого лабораторного эксперимента ученые ранее описали, как губки перемещаются по гладким поверхностям за счет перестройки всего своего тела: Tethya actinia вытягивала вперед спикулы (минеральные элементы скелета губок), прикрепляла их к субстрату, а затем втягивала обратно в тело — таким образом сама губка вытаскивала себя вперед. В процессе такого движения спикулы неизбежно ломались и терялись.

В 2016 году исследовательский ледокол Polarstern обследовал вершины подводного хребта Лангсет в Арктике. Морские камеры показали, что вершины хребта были покрыты представителями класса обыкновенные губки (Demospongiae). Губки находились посреди слоя сломанных спикул, пустых раковин погонофор (беспозвоночных, которые обитают в хитиновых трубках) и раковин моллюсков. Такой субстрат покрывал почти всю поверхность хребта. При этом на снимках ученые из Института морской микробиологии имени Макса Планка под руководством Антйе Боэтиюс (Antje Boetius) заметили следы из плотно переплетенных спикул, которые вели к отдельным особям губок, — следы их передвижения. Это первый раз, когда перемещение губок в пространстве удалось зафиксировать прямо на месте их обитания.

Авторы работы проанализировали 696 полученных с океанического дна изображений. На 605 из них можно было обнаружить живых губок, и на 69 процентах картинок были заметны следы. Исследователи выяснили, что следы губок видов Geodia parva, G. hentscheli and Stelletta rhaphidophora составляли по несколько сантиметров высоту и до нескольких метров в длину. Поскольку в регионе хребта Лангсета скорость осаждения материалов из воды невысокая, следы оставались хорошо заметными на протяжении долгого времени. 3D модели, полученные на основании данных с фото и видео, показали, что дорожки губок извиваются и пересекаются, причем животные чаще снимались с места в тех местах, где плотность популяции была выше. Авторы работы предположили, что необходимость поиска пищи и высокая плотность популяции и вынуждают животных передвигаться: они могут искать питательные вещества в слое обломков спикул (содержание органики в нем — около восьми процентов). Кроме того, движение позволяет расселять новое поколение, появляющееся на свет в результате почкования.

Ученые отмечают, что скорее всего движение губок на хребте Лангсета не вызвано сильным течением (напротив, перемещение губок в Средиземном море связывают именно с течениями), а также на их путешествия не мог сильно повлиять рельеф: уклон в местах съемки составил в среднем всего 8,5 градусов, и некоторые особи, наоборот, взбирались вверх. Тем не менее, чтобы подробней изучить это неожиданное явление — движение губок в океане — еще необходимо провести таймлапс съемки и гистологические исследования.

Способность губок перемещаться неплохо изучена в лабораторных условиях. Например, про их необычный механизм движения мы писали в материале «Выйти из окружения: как губки научились передвигаться». Кроме того, губки обладают высокой способностью к регенерации: об этом можно прочитать в материале «Восставшие из фарша».

Вера Сысоева