Крошечные морские личинки выживают, становясь хищниками

Некоторые личинки морских червей — миниатюрные хищники.

Эти маленькие, бесформенные детёныши длиной менее миллиметра ловят и пожирают микроскопических ракообразных и другую добычу, живущую в планктоне, сообщают исследователи из Университета Орегона (UO).

Их наблюдения указывают на новый вариант образа жизни для личинок беспозвоночных в океане. Учёные обычно считали, что личинки, обитающие в планктоне, либо растут, питаясь нанопланктоном (в основном одноклеточными водорослями), либо полагаются на запасы желтка в яйце, чтобы стать взрослыми особями. Оказывается, существует и третья стратегия: хищничество.

«Одним из больших сюрпризов стало то, что эти невзрачные червячки очень эффективно справляются с одними из самых быстрых объектов добычи», — сказал морской биолог UO Джордж фон Дассоу. Он и его коллеги, включая морского биолога UO Светлану Маслакову и приглашённого аспиранта Сесили Мендес, описывают свои находки в двух новых статьях. Обе опубликованы в мартовском выпуске журнала Invertebrate Biology.

Открытие началось, как и многие другие, с комбинации прокрастинации и любопытства. Фон Дассоу, работающий в Орегонском институте морской биологии в Чарлстоне, находится в нескольких шагах от океана. Иногда, делая перерыв, он ходит в марину, чтобы собрать образец морской воды, и приносит его в лабораторию.

Если достаточно долго смотреть в чашку с морской водой, наполненной планктоном, обязательно увидишь что-то интересное, сказал он.

У фон Дассоу было предчувствие, что искать. Его жена, Маслакова, — эксперт по развитию немертин (ленточных червей). Она давно подозревала, что их, казалось бы, простые личинки чем-то питаются в планктоне, но водоросли их не интересовали. Эксперименты по секвенированию ДНК в её лаборатории предполагали, что личинки могут быть хищными, но этого никто не наблюдал вживую.

Однажды в чашке с разнообразными личинками планктона фон Дассоу заметил личинку немертины, энергично сосущую «подмышку» более крупного ракообразного. Взрослые особи этих червей выглядят как оборчатые ленты или массивные трубки, и многие из них — главные хищники в пищевых сетях морского дна. Но их личинки — это маленькие капли, покрытые волосками-ресничками (цилиями).

Кажется, им не хватает многих черт, которые биологи обычно связывают с питанием планктоном. Однако, наблюдая, он увидел, как это непритязательное существо извлекло и проглотило каждый кусочек мяса своей жертвы, оставив пустую оболочку.

Когда исследователи продолжили наблюдения, они обнаружили, что многие виды личинок морских червей демонстрируют охотничье поведение. (Большое преимущество работы на полевой станции: учёные находятся достаточно близко к изучаемым диким организмам, чтобы собирать и наблюдать за ними изо дня в день.)

Изученные личинки в основном принадлежали к двум основным категориям морских червей: немертинам и плоским червям. Они провели наблюдательные тесты, предлагая червям разные виды добычи, чтобы оценить их предпочтения и способность вырасти во взрослую особь на хищной диете. Также они секвенировали ДНК из образцов, чтобы сопоставить личинок, пойманных в дикой природе, с известными видами взрослых червей.

В общей сложности команда наблюдала сотни таких событий, запечатлев многие на видеокамеру или в серии фотографий. Их снимки выявили разнообразие охотничьих стратегий. Не имея ничего, кроме самых примитивных органов чувств, эти пелагические хищники, похоже, не преследуют добычу в планктоне.

Вместо этого некоторые личинки червей могут действовать как морские пауки, опутывая добычу сетями липкой слизи. Они выделяют нити, которые действуют как паутина, захватывая добычу, проплывающую мимо.

Некоторые личинки поражают и оглушают добычу хоботком. Другие хватаются за жертву, находят трещину, а затем вычерпывают и проглатывают внутренности. Текущие исследования демонстрируют репертуар этих крошечных личинок.

Сбор водорослей, как это делают многие морские личинки, требует много работы для получения адекватного питания. А личинки, питающиеся за счёт желтка яйца, — это большие инвестиции для родителей и особенно лакомая добыча для хищников, что делает их уязвимыми для нападения. Поэтому для некоторых морских беспозвоночных эта альтернативная стратегия — добыча питательных, плотных блюд путём охоты — может стоить усилий.

«Вместо того чтобы строить специализированные части тела для поимки множества крошечных блюд, почему бы просто не съесть кого-то другого, кто потрудился это сделать?» — сказал фон Дассоу.

Личинки морских червей могут казаться незначительными, но эти виды являются важной частью морских пищевых сетей, сказал фон Дассоу.

«Когда люди думают о том, как работает планктон и как он связан с жизненными циклами и пищевыми сетями в целом, важно понимать, как существа там добывают средства к существованию», — сказал он. И они являются жизненно важными связями в жизненных циклах взрослых особей, в которых они превратятся.

Частью истории являются и последствия для жителей Орегона. Один из изученных видов червей — паразит камчатского краба, основы рыбной промышленности Орегона. Взрослые черви живут на взрослых крабах и поедают их яйца; паразиты откладывают свои собственные яйца среди потомства краба.

Вылупившиеся личинки рассеиваются, а затем возвращаются к крабам-хозяевам уже взрослыми особями. Исследование помогает заполнить ранее неизвестное звено в жизненном цикле этого паразита. Знание о том, чем питаются личинки на стадии расселения, может помочь исследователям лучше понять возможные угрозы для популяции крабов.