Без ведома большинства обитателей суши полихеты правят морями. Существует как минимум 10 000 видов этих плавучих щетинных червей, некоторые из которых появляются яркими цветами или светятся биолюминесцентным свечением. Они адаптировались к любой мыслимой морской среде обитания: от глубоких гидротермальных источников до переполненных коралловых рифов и открытого океана - и многие нашли способы выживания, которые, безусловно, причудливы.
Связанный контент
- 14 забавных фактов о животных "юрского мира"
- 14 забавных фактов о морских ленточных червях
Требуется уникальный ум, чтобы оценить разнообразие и странность образа жизни полихет, и один из величайших принадлежал Кристиану Фошальду. Он изучал полихеты в Смитсоновском национальном музее естественной истории с 1979 года, пока не скончался в апреле этого года. За свою карьеру Фаучальд назвал три семейства, 34 рода и почти 300 видов полихет, и он воспитал и подружился с гораздо большим количеством человеческих учеников и коллег. Он был настолько уважаем, что, по данным Всемирного реестра морских видов, в его честь было названо не менее 36 видов.
В память Фошальда 1 июля, которому исполнилось бы 80 лет, был объявлен первый Международный день полихетин. Познакомьтесь с увлекательным миром его любимых организмов с этими фактами из червеобразного червя
1. Полихеты - чемпионы разнообразия
Известные виды полихет имеют только несколько характеристик. У каждого есть голова, хвост и сегментированное тело, и обычно у каждого сегмента тела есть параподобная параподия с торчащими колючими щетинками. Именно эти щетинки дают червям их имя: «polychaete» по-гречески означает «с большим количеством волос».
Этот простой план тела является основой огромного разнообразия. Параподия может быть похожа на весло для плавания, похожа на ногу для ходьбы по морскому дну или похожа на совок для рытья в грязи. Жесткие щетинки затрудняют проглатывание червей, а у некоторых видов щетина содержит яд. Полихеты, которые живут в трубках, используют свои параподии для циркуляции насыщенной кислородом воды в труднодоступные места, а у некоторых есть перистые наружные жабры. Поскольку существует исключение из каждого правила, некоторые полихеты вообще не имеют параподий.
2. Полихеты пережили пять массовых вымираний
Полихеты и их родственники были вокруг очень давно. Палеонтологи обнаружили ископаемые виды Canadia и Burgessochaeta в сланце Burgess, известном ископаемом образовании, которое сохранило много организмов с мягким телом, датируемых около 505 миллионов лет назад, в кембрийский период. Как и у современных полихет, у обоих ископаемых существ было много параподий с щетинками, похожими на перья, и сенсорными щупальцами, простирающимися от их голов. Это одни из самых ранних известных предков полихет. В последующие годы Земля стала свидетелем пяти массовых вымирания, одно из которых убило около 96 процентов всех морских видов. Достаточно многочетов прошли через все эти вымирания, чтобы породить изобилие видов, которые мы видим сегодня.
Ослепительное разнообразие на полихете родословной. (2011 г. К.Дж. Осборн. Сборник изображений от Карен Осборн, Грега Рауза, Фредрика Плейжеля, MBARI и Майкла Ав) 3. Семейное древо Полихет полон тайн
Самые ранние полихеты превратились в 10 000 видов, которые мы знаем за 500 миллионов лет. Это дало им много времени для разработки различий и причуд, которые мешают попыткам ученых аккуратно организовать их и описать, как виды связаны.
Фошо посвятил свою жизнь этой проблеме. В 1974 году он опубликовал статью, в которой изложены проблемы организации полихет в семейное древо, а в последующие годы он опубликовал еще много. Он критиковал стандартную таксономию, которая разделяет полихеты на две группы: полихеты Errantia (те, которые плавают или ползают свободно) и полихеты Sedentaria (те, которые остаются на месте). Он утверждал, что слишком много свободных пловцов развились из неподвижных полихет, и наоборот, для того, чтобы эти группировки были полезными. Кроме того, он отметил, что каждый таксономист использовал свою особенность для организации полихет - например, сравнивая их ротовые части. При этом каждый из них создал свое семейное древо и систему имен. Сотрудничая с Грегом Раузом, одним из его многочисленных протеже, Фошо завершил новый анализ взаимоотношений полихет в 1997 году. В документе они отмечают, что их группировка является шагом вперед, даже если это все еще, вероятно, неправильно, написав, что «текущая ситуация несостоятельно, поэтому то, что представлено, должно считаться улучшением ». Это таксономический прогресс.
Исследования, проведенные в Университете штата Делавэр, помогли показать, что червь Помпеи может выжить при ожогах вокруг гидротермальных жерл. (Университет Делавэрского колледжа морских исследований) 4. Одним из самых жаропрочных животных в мире является глубоководная полихета
Представьте себе, что вы проведете свои дни с половиной тела в кастрюле с кипящей водой. По сути, это образ жизни червя Помпеи ( Alvinella pompejana ). Эти трубчатые черви живут в гидротермальных жерлах глубоко на дне океана, где их хвосты покоятся в горячей воде при температуре свыше 140 градусов по Фаренгейту. Их головы, где находятся жабры животных, торчат из их трубок, где температура намного ниже 70 градусов. Исследование 2013 года вывело червей на поверхность, чтобы выяснить, сколько тепла они могут выдержать. После сложной поездки в лабораторию (черви должны путешествовать под давлением, чтобы соответствовать глубоководной среде), исследователи обнаружили, что они могут выживать при температуре выше 107, но не в течение длительных периодов времени.
У червей Помпеи может быть партнер по термостойкости: ученые считают, что у них на спине симбиотические отношения с бактериями, которые растут настолько плотно, что образуют слой толщиной в один сантиметр. Черви производят слизь, которая питает бактерии, и, как полагают, бактерии изолируют червей от горячей вентиляционной воды.
5. Некоторые полихеты занимаются сексом из научно-фантастического фильма
Большинство полихет размножаются традиционным морским способом, выпуская яйца и сперму в окружающую воду. Но есть Syllis ramosa, полихета, которая живет в глубоководной губке. Этот вид хорошо приспособлен к жизни в свободное время, мало двигаясь и ожидая, когда еда придет поблизости. Но чтобы спариться, он должен встать, надеть одни штаны и смешаться с другими в своем роде на поверхности океана. Это длинное и опасное путешествие для существа, которое не плавает много. К счастью для Syllis ramosa (и некоторых других видов полихет), эволюция нашла способ: отправить более сексуальные версии на поверхность, чтобы выполнить опасную работу спаривания.
У хвоста червя, или столона, развивается голова без рта и больших глаз, его кишка разрушается, чтобы освободить место для яиц или сперматозоидов, и его мышечная система реорганизуется, чтобы подготовиться к долгому плаванию. Когда приходит время для спаривания, столон отделяется от своего «родителя» и выплывает на поверхность, где освобождает бремя своей гамет перед неизбежной смертью. Тем временем его коллеги солдаты в безопасности на морском дне, где он может производить больше столонов для следующего нерестового события. Столонизация происходит только в нескольких группах полихет, включая Syllinae и Autolytinae. В других связанных группах весь человек может превратиться в плавающее яйцо или сперматозоид, называемый эпитоком, с его системой отходов, модифицированной для удержания и выпуска гамет, а его глаза увеличены для ощущения света на поверхности. Если эпиток переживает свое путешествие, его тело возвращается в исходное состояние и возобновляет свою прежнюю сидячую жизнь до тех пор, пока не вступит в повторную связь.
6. Один вид полихета может выжить без кислорода в течение 96 часов.
Гидраты метана могут быть довольно новыми для нашего словаря, но они формировались под морским дном в течение миллионов лет. Они представляют собой кристаллические ледоподобные структуры, преимущественно сделанные из богатого энергией метана и льда. Эти отложения встречаются по всему миру, но на них не было обнаружено ни одной микробной жизни - пока не была обнаружена полихета метанового льда.
В 1997 году исследовательская группа натолкнулась на огромное месторождение гидрата метана, выходящее из морского дна Мексиканского залива. Под воздействием воды ученые увидели, что гидрат кишит крошечными червями - новым видом ( Hesiocaeca methanicola ) полихет. Команда доставила живых червей с места обратно в лабораторию и обнаружила, что зрелые черви могут выжить без кислорода в течение 96 часов. Исследователи подозревают, что эти полихеты выживают, питаясь свободноживущими бактериями на поверхности газогидрата. Они также могут стимулировать рост собственной бактериальной пищи; их волнообразные параподии создают водные потоки вдоль поверхности гидрата, доставляя свежий кислород для себя и бактерий.
Рождественская елка черви прорастают из кораллов в Цветник Банки Национальный морской заповедник. (Г.П. Шмаль, руководитель ФАБНМС НОАА) 7. Эмуляция елки легко дается многогранникам.
Крошечные, красочные и похожие на деревья - елочные черви ( Spirobranchus giganteus ) украшают тропические коралловые рифы по всему миру. Их может быть так много, что кажется, будто на каменистых зарослях кораллового рифа появился маленький лес. Однако большая часть их тел скрыта от глаз, поскольку они строят жилые дома в отверстиях, зарытых в живой коралл. Из этих трубок они вытягивают перистые структуры, называемые радиолами, которые они используют как для дыхания, так и для захвата фитопланктона или других мелких частиц на обед. Находясь в опасности, они убирают свои пернатые головные уборы и охотников в свои трубки, пока угроза не пройдет.
8. Полихеты тоже зомби
Пять видов зомби-червей ( Osedax sp.) Названы в честь их склонности к употреблению костей разлагающихся животных на морском дне. В основном их наблюдают за тем, как они едят кости кита, но они не различают, доступны ли другие останки. Кожа зомби-червей производит кислоту, которая растворяет кости, чтобы они могли проникать в жиры и протеин, скрытый внутри. Без рта или живота черви полагаются на корневую систему сортов. Они сверлят свои корни в кости, и симбиотические бактерии, живущие на корнях, помогают им переваривать пищу. Как именно питательные вещества попадают в зомби-червя, до сих пор неясно ученым.
Женские черви-зомби - единственные, кого мы видим, украшающие поверхность кости; мужские черви зомби микроскопические и живут внутри самки. Сотни крошечных мужских особей были обнаружены в одном самке червя, что снимает стресс от попыток найти партнера на разбросанных костях в глубоком океане.
9. Самая большая полихета длиной десять футов
Большинство полихет - это мелкие животные, но не червь-боббит ( Eunice aphroditois ). Достигнув длины в десять футов, этот червь-полихет длиннее выстрела выше среднего человека. Если это не так страшно, то червь-боббит - это хищник-невидимка. Почти все его длинное тело скрыто под морским дном. Пять антенн на его голове чувствуют, что рыба или другие черви проплывают мимо, и когда они это делают, червь-боббит вырывается из своей норы с большой скоростью, чтобы схватить добычу и разрезать ее пополам подпружиненной челюстью. Это также не смотрит свысока на уборку растений или другого детрита, если трудно найти живую добычу. В случае, если вам интересно, Терри Гослинер, куратор Калифорнийской академии наук, назвал этого червя в честь действий печально известного Лорена Боббит, но в то время как Фошальд выручил, поместив его в род Eunice, его видовое название остается немного тайны.
10. Из правила «много щетинок» есть исключение
Большинство полихет хорошо описаны по латинскому названию, с множеством (поли) щетинок (хет). Но у полихет Tomopterid есть только две щетинки, длина которых почти равна длине тела червя и покрыта тонкой желатиновой тканью. Щетинки выглядят как рога, выступающие с обеих сторон головы, и, вероятно, используются для определения окружения червя, когда он движется через толщу воды.
Tomopterids - ловкие пловцы, стороны которых выстланы мышечными параподиями. Вероятно, эта скорость и ловкость используются, чтобы избежать их хищников, но у них есть другая защита, когда это необходимо: эти черви являются одними из немногих видов на планете, которые производят желтый биолюминесцентный свет. Когда им угрожают, они выпускают светящиеся искры из своих параподий, чтобы отвлечь хищников от бегства.
Alciopid щетинный червь. (2012 KJ Osborn / Smithsonian) 11. Некоторые виды полихет имеют сложные широкие глаза
У Alciopid polycheetes есть большие сложные глаза, которые конкурируют с похожими на камеру глазами головоногих и позвоночных животных. У них есть роговицы, радужки, линзы и другие структуры, необходимые для зрения с высоким разрешением, как у нас. Кроме того, их сетчатка направлена на свет, как у головоногих моллюсков, а не прочь, как у нас, что означает, что у червей отсутствует слепое пятно, типичное для позвоночных.
Большинство видов Alciopid живут в верхних 650 футах океана, где они могут видеть при свете солнца. Это относительно длинные черви с тонкими телами - настолько тонкие, что их глаза могут быть в два раза шире их тела. Их длина мешает двигаться быстро или грациозно, но их острое зрение мешает им стать легкой добычей, потому что они могут видеть хищника, прибывающего с достаточным количеством времени, чтобы уйти.
12. Полихеты часто сближаются с другими беспозвоночными
Полихеты не всегда встречаются в тубах или на морском дне. Было зарегистрировано около 400 видов щетинных червей в отношениях с другими беспозвоночными. Некоторые практикуют комменсализм, где щетинные черви выигрывают от отношений, но не наносят вреда своему хозяину. Другие практикуют паразитизм, когда полихета получает что-то за счет своего хозяина. Один вид - Arctonoe vittata - был найден живущим с более чем 30 различными видами беспозвоночных, в том числе рядом с морскими звездами, ползающими среди множества движущихся трубных ног. Крошечный полихет имеет безопасный дом, и морская звезда может с радостью делать свою морскую звезду. Поиск хозяина, вероятно, является сложной задачей, но исследования показывают, что этот щетинный червь следует химическим сигналам от хозяина.
Щетинчатый червь Lepidonotus squamatus излучает мягкое биолюминесцентное свечение. (Александр Семенов) 13. Чешуйчатые черви - таблетки жуков моря
Плоские и покрытые чешуей, называемыми надкрыльями, чешуйчатые черви выглядят как обитающие в океане леденцы. Их весы сбрасываются и восстанавливаются как защитный механизм. У некоторых видов чешуя производит биолюминесцентный свет, который может оставить хищника с глотком светящихся частей. Это в свою очередь рекламирует местонахождение невольного животного его собственным хищникам. Чешуйчатые черви плотоядны и питаются другими мелкими беспозвоночными, такими как крабы, морские звезды, улитки и даже другие полихеты. Как только вы увидите их челюсти, вы поймете, как эти крошечные черви могут выбрать себе буфет беспозвоночных. Многие из них небольшие, но есть некоторые глубоководные полиноиды, длина которых может достигать почти фута, как у вида Eulagisca gigantea, обнаруженного в Антарктиде.
14. "Squidworm" - действительно весь червь
Исследуя глубинные воды моря Целебес в 2007 году, ученые, работающие в рамках «Переписи морской жизни», вакуумировали странное химерное животное. С телом полихеты и множеством длинных придатков на голове они назвали его «Squidworm», хотя на самом деле это червь. У червя (Teuthidodrilus samae) на голове десять щупалец, довольно толстых и почти таких же длинных, как и его тело. Восемь используются для дыхания и ощущений, а два других - для того, чтобы вынимать пищу в виде частиц из воды. У червей также есть шесть пар пернатых сенсорных органов, которые называются «затылочные органы» и являются, по сути, их разновидностью носа. Черви продвигаются с подобными веслу параподиями и поклонниками золотой щетины.
Его странная внешность неотразима, но ученые находят червяка интересным, потому что он, кажется, является переходным видом. Он имеет черты как свободно плавающих, так и обитающих на дне полихет, что дает представление об эволюции щетинного червя. «Он сделал все своеобразные вещи для своего тела», - сказал Фошальд National Geographic после своего открытия. «Я в восторге от этого».
Узнайте больше о морских червях из щетины и Международном дне полихет на портале Смитсоновского океана.
