Гигантские антарктические морские пауки адаптируются к потеплению благодаря пористому панцирю

Ученые десятилетиями пытались понять, почему морские животные, обитающие в полярных океанах и на глубине, достигают там гигантских размеров, но не в других местах. Аспирант-зоолог Гавайского университета в Маноа Кейтлин Шишидо вместе с исследователем Эми Моран и коллегами из Университета Монтаны отправились в Антарктиду, чтобы проверить преобладающую теорию — «кислородно-температурную гипотезу». Согласно ей, животные в экстремальном холоде могут вырастать до гигантских размеров из-за очень медленного метаболизма. Объектом изучения стали морские пауки — родственники сухопутных пауков, которые дышат через ноги.

Исследование, опубликованное 10 апреля в Proceedings of the Royal Society B, проводилось на станции Мак-Мердо в Антарктиде и в Гавайском университете. «Идея в том, что животным требуется много усилий, чтобы захватить кислород и доставить его ко всем клеткам, — сказала Шишидо. — Это гораздо более масштабная задача для крупных животных, чем для мелких. Если холод заставляет вас нуждаться в меньшем количестве кислорода, вы можете вырасти до большего размера».

Чтобы проверить, сильнее ли гигантские пауки подвержены влиянию потепления, чем мелкие, исследователи доводили пауков до изнеможения, переворачивая их вверх ногами и подсчитывая, сколько раз они смогли вернуться в нормальное положение при разных температурах — от обычных -1.8°C до 9°C. Вопреки прогнозам, гигантские животные справлялись не хуже мелких при каждой температуре.

«Мы были поражены, что не только гигантские животные могут выживать при гораздо более высоких температурах, чем они обычно испытывают, но и справляются с теплом так же, как и мелкие, — сказала Шишидо. — Этого не должно происходить: более крупные животные должны истощать запас кислорода и "выдыхаться" гораздо раньше, чем мелкие». Это особенно должно быть справедливо для морских пауков, которые являются «кожными дышащими» — у них нет жабр или легких, и они полагаются на диффузию кислорода через поверхность ног.

Как гигантским морским паукам, по-видимому, удается обойти законы физики? Это оставалось загадкой, пока Шишидо и студент бакалавриата Аарон То не изучили их ноги под микроскопом. Ноги морских пауков покрыты порами, и исследователи обнаружили, что по мере роста их экзоскелет становится все более пористым. «Экзоскелеты самых крупных особей выглядят почти как швейцарский сыр», — сказала Шишидо.

Исследователи подчеркнули, что это были краткосрочные эксперименты, и долгосрочные последствия потепления для гигантских животных еще не изучены. Однако, похоже, благодаря пористому панцирю эти гигантские полярные животные могут быть не так уязвимы к потеплению океанов, как считалось ранее.