Веслоногие рачки поедают свои «утяжеляющие пояса»
Учёные раскрыли механизм, с помощью которого крошечные морские ракообразные — веслоногие рачки (копеподы) — регулируют ритмы своего жизненного цикла.
Эти животные — ключевое звено в океанической пищевой цепи, связывающее фитопланктон и более крупных животных, включая промысловую рыбу.
Одна из самых загадочных особенностей их поведения — диапауза, состояние, подобное зимней спячке у млекопитающих. Зимой копеподы опускаются на глубину, замедляя жизненные процессы, и возвращаются на мелководье с потеплением и увеличением количества пищи.
Долгое время оставалось неясным, что запускает этот процесс, как рачки контролируют плавучесть, чтобы оставаться на глубине без активного плавания, и как определяют время для подъёма.
Оказалось, всё дело в жире. У копепод есть специализированные жировые запасы, которые действуют как «утяжеляющие пояса», позволяя легко сохранять глубину и не привлекать хищников движением. Накопление достаточных жировых резервов — обязательное условие для начала диапаузы; достигнув порогового уровня, они автоматически её запускают.
Эти же жировые запасы служат источником энергии во время диапаузы. Когда рачки расходуют достаточно резервов, маслянистая жидкость теряет необходимый для удержания на глубине вес, и они всплывают на поверхность.
«Это последний элемент пазла в понимании поведения копепод во время диапаузы», — говорит соавтор исследования доктор Дэвид Понд из Британской антарктической службы. Он отмечает, что теперь весь процесс можно рассматривать как контролируемый жировыми запасами животного.
Исследователи изучали вид Calanus finmarchicus в заливе Лох-Этив на западном побережье Шотландии, анализируя состав и количество жиров в их организме в течение года. Эта популяция необычна, так как обитает на меньшей глубине (максимум 140 м), чем в открытом океане (обычно ниже 500 м).
Ранее было показано, что копеподы используют жировые резервы для контроля плавучести: под давлением на глубине около 500 м маслянистые жидкости твердеют и становятся плотнее, утяжеляя рачка без необходимости плавать. В Лох-Этиве такой фазовый переход невозможен из-за недостаточной глубины, поэтому диапауза требует активного плавания и быстрого расхода энергии — за один период тратится около половины запасов жира (против 5–10% в открытом океане).
Новое исследование завершает картину, показывая, что жировые резервы не только контролируют плавучесть во время диапаузы, но и играют ключевую роль в её запуске и завершении.
Ненасыщенные жиры, необходимые для контроля плавучести, копеподы получают в основном из диатомовых водорослей. Доктор Понд планирует изучить, работают ли аналогичные механизмы у других планктонных животных, например, у криля.
Исследование опубликовано в журнале Limnology and Oceanography.